RU81619U1

RU81619U1 - PLOW PLOW

Info

Publication number: RU81619U1
Application number: RU2008145238/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Савельевич Новиков; Михаил Никитьевич Ерохин; Леонид Станиславович Орсик; Евгений Александрович Пучин; Дмитрий Иванович Петровский; Николай Анатольевич Поздняков; Дмитрий Фаигович Мамедов
Original assignee: Владимир Савельевич Новиков
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2009-03-27

Abstract

Полезная модель относится к сельскохозяйственной технике обработки почвы, именно, к рабочим органам почвообрабатывающих орудий с жестко закрепленной режущей частью и может найти применение при создании современных лемехов машинных плугов.The utility model relates to agricultural machinery for tillage, namely, to the working bodies of tillage implements with a rigidly fixed cutting part and can be used to create modern plowshares of machine plows.

Решаемой задачей полезной модели является создание современного, надежного и эффективного почвообрабатывающего орудия, обладающего высокими ресурсом и износостойкостью элементов лемеха в различных условиях эксплуатации, в том числе, на тяжелых глинистых, суглинистых и песчаных почвах, а также в условиях высокой влажности почвы и при значительной глубине вспашки. Дополнительной, к указанной, является задача обеспечения равностойкости лемеха при одинаковой долговечности его носовой и лезвийной частей, способствующей снижению общих затрат на обработку почвы.The solvable task of the utility model is the creation of a modern, reliable and efficient tillage implement that has a high resource and wear resistance of ploughshare elements under various operating conditions, including in heavy clay, loamy and sandy soils, as well as in conditions of high soil moisture and considerable depth plowing. An additional, to the indicated, is the task of ensuring the equidistance of the ploughshare with the same durability of its bow and blade parts, which helps to reduce the total cost of tillage.

Указанная задача решается тем, что в лемехе плута, содержащем основную, лезвийную и носовую части, согласно полезной модели, в носовой части лемеха установлен наконечник из износостойкого материала, состоящий из расположенных вдоль общей оси конусообразного элемента и крепежной вилки, охватывающей носовую часть лемеха, причем угол наклона оси наконечника к линии лезвийной части составляет 20-80°, а угол при вершине конусообразного элемента наконечника находится в диапазоне 40-80°.This problem is solved in that in the ploughshare of a dodger containing the main, blade and bow parts, according to a utility model, a tip made of wear-resistant material is installed in the bow of the share, consisting of a cone-shaped element located along the common axis and a mounting fork covering the nose of the share, the angle of inclination of the axis of the tip to the line of the blade portion is 20-80 °, and the angle at the apex of the cone-shaped element of the tip is in the range of 40-80 °.

Кроме того, наконечник лемеха может быть выполнен из легированной износостойкой стали Х12 или Х12МФ, а крепежная вилка наконечника может быть установлена на носовой части лемеха с использованием сварного и/или болтового соединения.In addition, the tip of the share can be made of alloyed wear-resistant steel X12 or X12MF, and the fixing fork of the tip can be installed on the bow of the share using a welded and / or bolted connection.

Кроме того, наконечник может быть выполнен с возможностью разъемного соединения хвостовой части крепежной вилки и конусообразного элемента, а по оси конусообразного элемента может быть установлен цилиндрический стержень из твердого сплава ВК диаметром 4-6 мм.In addition, the tip can be made with the possibility of detachable connection of the tail of the fastening fork and the cone-shaped element, and a cylindrical core made of VK hard alloy with a diameter of 4-6 mm can be installed along the axis of the cone-shaped element.

Кроме того, основная часть лемеха плуга может быть выполнена по трапециевидной или долотообразной схеме, а угол заточки его лезвийной части может составлять 8-10° и носовой части 25-30° при толщине заостренных частей 1,5-2,5 мм.In addition, the main part of the plow share can be made in a trapezoidal or chisel-like pattern, and the sharpening angle of its blade part can be 8-10 ° and the nose 25-30 ° with the thickness of the pointed parts 1.5-2.5 mm.

Описание на 5 л., илл. 1 л.Description on 5 l., Ill. 1 liter

Description

Известно устройство лемеха плуга для вспашки под зерновые и овощные культуры, содержащего носовую, лезвийную, основную части и защитные элементы, размещенные на рабочих поверхностях (см. патент на ПМ №31478, бюл. №23, 2003).A device is known for plow shares for plowing for cereals and vegetables containing nasal, blade, main parts and protective elements placed on working surfaces (see patent for PM No. 31478, bull. No. 23, 2003).

Известный лемех плуга выполнен из листовой стали в виде трапеции и имеет долотообразную носовую часть, термически обработанную до твердости 35-40,5 HRC. Наплавленный на лезвийной части лемеха слой твердого сплава является защитным элементом, увеличивающим его ресурс. Материалом для основной части лемеха обычно является специальный листовой прокат, например, для современных плугов - сталь Л 53 с местной закалкой и отпуском на твердость.The well-known plow share is made of sheet steel in the form of a trapezoid and has a chisel-shaped bow, heat-treated to a hardness of 35-40.5 HRC. The hard alloy layer deposited on the blade part of the ploughshare is a protective element that increases its resource. The material for the main part of the share is usually a special sheet metal, for example, for modern plows - steel L 53 with local hardening and tempering.

Для наиболее изнашиваемых областей носовой и лезвийной частей лемеха в современных условиях наплавляют более износостойкие слои высоколегированных сплавов (УС-25, ФБХ-6-2 и др.) толщиной 2,8-3,5 мм в носовой части лемеха и 1,7-2,2 мм в его лезвийной части.For the most worn out areas of the bow and blade parts of the ploughshare under modern conditions, more wear-resistant layers of high-alloy alloys (US-25, FBKh-6-2, etc.) are deposited with a thickness of 2.8-3.5 mm in the bow of the share and 1.7- 2.2 mm in its blade part.

Благодаря этому указанные части лемеха изнашиваются значительно медленнее, чем металл основы. Тем не менее, срок службы известного плужного лемеха с защитной наплавкой не удовлетворяет условию равного ресурса с другими деталями плужного корпуса при глубокой вспашке почвы с твердостью, превышающей 1,5-1,7 МПа.Due to this, the indicated shares of the ploughshare wear out much more slowly than the base metal. However, the service life of the known plow share with protective cladding does not satisfy the condition of equal life with other parts of the plow body with deep plowing of the soil with a hardness exceeding 1.5-1.7 MPa.

Так, наработка известного лемеха из прокатной стали 65Г составляет около 12 га, для того же лемеха с наплавкой сплава УС 25 на режущих частях -до 16 га. Для сравнения, долотообразный лемех из стали 40ГР (производство Германии) имеет наработку до 20 га и выше, тогда как ресурс остальных частей машинного плуга значительно их превышает.So, the operating time of the known share made of rolled 65G steel is about 12 hectares, for the same share with surfacing alloy US 25 on the cutting parts up to 16 hectares. For comparison, a chisel-shaped share made of steel 40GR (made in Germany) has an operating time of up to 20 ha and higher, while the resource of the remaining parts of the machine plow significantly exceeds them.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является лемех плуга, содержащий основную, лезвийную и носовую части (см. патент РФ №53530, бюл. №15, 2005 - прототип).The closest technical solution to the proposed one is a plow share plow containing the main, blade and bow parts (see RF patent No. 53530, bull. No. 15, 2005 - prototype).

Особенностью известного лемеха является наличие защитных элементов, выполненных в виде плоских вставок или наплавных слоев из износостойкого материала, размещенных в локальных зонах рабочих поверхностей носовой и/или лезвийной части, причем плоские вставки выполнены в плане в форме пластин прямоугольной, трапециидальной или иной выпуклой фигуры из чугуна, керамики, легированных сплавов, металлокерамических или углеродсодержащих соединений и закреплены с вылетом над основой лемеха пайкой, сваркой или клеем.A feature of the known share is the presence of protective elements made in the form of flat inserts or overlay layers of wear-resistant material located in local areas of the working surfaces of the bow and / or blade parts, and the flat inserts are made in plan in the form of plates of a rectangular, trapezoidal or other convex figure from cast iron, ceramics, alloyed alloys, cermet or carbon-containing compounds and fixed with overhang over the share share by soldering, welding or glue.

К недостаткам известного лемеха плуга следует отнести его сравнительно высокую стоимость, связанную с оснащением рабочих поверхностей носовой и/или лезвийной части плоскими вставками из износостойкого материала. Были изготовлены и испытаны лемеха плугов с защитными элементами в виде ряда прямоугольных керамических вставок толщиной около 2,5 мм в лезвийной части и чугунной вставки трапециидальной формы толщиной около 5 мм в носовой части лемеха. При этом чугунная пластина соединена с основой носовой части пайкой или сваркой, а керамические пластины заглублены в паз в лезвийной части лемеха и соединены с ним клеевым соединением. В затраты на изготовление такого лемеха входят, кроме изготовления или покупки стандартного лемеха, стоимость покупных изделий (керамические и чугунные элементы, клеевые композиции, оснастка), доработка лемеха (фрезерование паза), затраты на склеивание и сварку и др. Кроме того, испытания известного лемеха плуга в условиях вспашки под сельскохозяйственные культуры в Подмосковье показали недостаточную надежность крепления указанных керамических элементов на поверхности лемеха - часть из них потрескалась, а некоторые были утрачены при вспашке.The disadvantages of the known plow share are its relatively high cost associated with equipping the working surfaces of the bow and / or blade parts with flat inserts of wear-resistant material. The plowshares of plows with protective elements in the form of a series of rectangular ceramic inserts about 2.5 mm thick in the blade part and a trapezoidal cast iron insert about 5 mm thick in the bow of the share were made and tested. In this case, the cast-iron plate is connected to the base of the bow by soldering or welding, and the ceramic plates are buried in the groove in the blade part of the share and connected to it by an adhesive joint. The costs of manufacturing such a share include, in addition to manufacturing or purchasing a standard share, the cost of purchased products (ceramic and cast iron elements, adhesive compositions, accessories), the completion of the share (groove milling), the cost of gluing and welding, etc. In addition, tests of the known plow shares under plowing under crops in the Moscow region showed insufficient reliability of fixing these ceramic elements on the share surface - some of them cracked, and some were lost during Pashka.

Указанная задача решается тем, что в лемехе плуга, содержащем основную, лезвийную и носовую части, согласно полезной модели, в носовой части лемеха установлен наконечник из износостойкого материала, состоящий из расположенных вдоль общей оси конусообразного элемента и крепежной вилки, охватывающей носовую часть лемеха, причем угол наклона оси наконечника к линии лезвийной части составляет 20-80°, а угол при вершине конусообразного элемента наконечника находится в диапазоне 40-80°.This problem is solved in that in the plow share of the plow containing the main, blade and nose parts, according to the utility model, a tip made of wear-resistant material is installed in the nose of the share, consisting of a cone-shaped element located along the common axis and a mounting fork covering the nose of the share, the angle of inclination of the axis of the tip to the line of the blade portion is 20-80 °, and the angle at the apex of the cone-shaped element of the tip is in the range of 40-80 °.

Угол наклона оси наконечника к линии лезвийной части лемеха нецелесообразно уменьшать менее 20° из соображений прочности конусообразного элемента с минимально возможным углом 40° при его вершине. С другой стороны, превышение угла наклона оси наконечника к линии лезвийной части лемеха более 80° также нецелесообразно, но по причине значительного увеличения лобового сечения наконечника и, следовательно, нагрузки на носовую часть лемеха при вспашке.The angle of inclination of the axis of the tip to the line of the blade part of the share is impractical to reduce less than 20 ° for reasons of strength of the conical element with the smallest possible angle of 40 ° at its apex. On the other hand, exceeding the angle of inclination of the axis of the tip to the line of the blade part of the share of more than 80 ° is also impractical, but due to a significant increase in the frontal section of the tip and, consequently, the load on the nose of the share when plowing.

Уменьшение угла при вершине конусообразного элемента наконечника менее 40°, как было указано, лимитируется его прочностными характеристиками, а его увеличение более 80° связано с ухудшением условий заглубления лемеха в почвенный слой.The decrease in the angle at the apex of the cone-shaped element of the tip of less than 40 °, as was indicated, is limited by its strength characteristics, and its increase of more than 80 ° is associated with the deterioration of the conditions for ploughshare penetration into the soil layer.

Выполнение наконечника лемеха из металлокерамики, легированных или углеродосодержащих сплавов с низким коэффициентом трения позволяет достичь равностойкости элементов лемеха при равной долговечности носовой и лезвийной частей. Прочность наконечника зависит также от вида и способа его крепления к телу лемеха, при этом наконечник может быть сборным и может иметь центральный стержень из твердого сплава, обеспечивающий самозатачивание наконечника.The implementation of the ploughshare tip from cermet, alloyed or carbon-containing alloys with a low coefficient of friction allows to achieve equal resistance of the ploughshare elements with equal durability of the bow and blade parts. The strength of the tip also depends on the type and method of attachment to the ploughshare body, while the tip can be prefabricated and can have a central core made of hard alloy, which ensures self-sharpening of the tip.

Экспериментальные и теоретические исследования предложенного лемеха, проведенные в МГАУ им. В.П.Горячкина показали, что оптимальный диапазон углов заточки его лезвийной части для разных типов тяжелых и среднетяжелых глинистых, суглинистых или супесчаных грунтов составляет 8-10° и носовой части 25-30° при толщине заостренных частей 1,5-2,5 мм.Experimental and theoretical studies of the proposed ploughshare conducted in the MGAU them. V.P. Goryachkina showed that the optimal range of sharpening angles of its blade part for different types of heavy and medium heavy clay, loamy or loamy soils is 8-10 ° and the nose 25-30 ° with the thickness of the pointed parts 1.5-2.5 mm

Лемех плуга с наконечником в его носовой части показан на прилагаемом чертеже фиг.1.The plow share with a tip in its bow is shown in the attached drawing of figure 1.

Трапециевидный лемех с переменной шириной содержит основную 1, лезвийную 2 и носовую 3 части, выполненные из листового проката, а также наконечник из износостойкого материала, включающий расположенные вдоль общей оси конусообразный элемент 4 и крепежную вилку 5, которая охватывает носовую часть 3 лемеха. При этом угол α наклона оси наконечника к линии лезвийной части составляет около 45°, а угол β при вершине конусообразного элемента наконечника составляет около 50°. В результате угол γ между линией лезвийной части и нижней образующей конусообразного элемента 4 составляет около 19°, что обеспечивает необходимое заглубление лемеха в почвенный слой. Носовая часть 3 лемеха проходит через паз крепежной вилки 5, обеспечивая с помощью болтов 6 прочное неподвижное соединение указанных элементов. Отверстия для крепления лемеха к корпусу плуга обозначены поз.7.A variable-width trapezoidal share contains the main 1, blade 2 and nose 3 parts made of rolled metal, as well as a tip made of wear-resistant material, including a cone-shaped element 4 located along the common axis and a mounting fork 5, which covers the nose part 3 of the share. The angle α of inclination of the axis of the tip to the line of the blade portion is about 45 °, and the angle β at the apex of the conical element of the tip is about 50 °. As a result, the angle γ between the line of the blade part and the lower generatrix of the conical element 4 is about 19 °, which provides the necessary penetration of the ploughshare into the soil layer. The nose portion 3 of the ploughshare passes through the groove of the mounting fork 5, providing, with the help of bolts 6, a solid fixed connection of these elements. The holes for attaching the ploughshare to the plow body are identified by pos. 7.

В конкретном варианте выполнения лемеха указанные конусообразный элемент 4 и крепежная вилка 5 наконечника выполнен целиком из стали Х12 или Х12МФ. Интенсивность изнашивания такого наконечника в 3,5 раза меньше, чем интенсивность изнашивания стандартной носовой части 3 лемеха из стали 65Г, упрочненного, например, наплавкой электродом Т-590. При использовании указанных и других материалов элементов лемеха его основная часть может быть выполнена по трапециевидной или долотообразной схеме.In a specific embodiment, the ploughshare, said cone-shaped element 4 and a fixing fork 5 of the tip are made entirely of steel X12 or X12MF. The wear rate of such a tip is 3.5 times less than the wear rate of a standard bow 3 share of 65G steel, hardened, for example, by welding with T-590 electrode. When using these and other materials of the shares of the share, its main part can be made in a trapezoidal or chisel-like pattern.

Применение для наконечника металлокерамики, легированных или углеродосодержащих сплавов с низким коэффициентом трения обеспечат дополнительное упрочнение носовой части предложенного лемеха. При работе такого лемеха значительный разрыхляющий эффект слоев почвы создает конусовидная поверхность наконечника, что и обеспечивает резкое снижение износа лезвийной части 2 и повышение ресурса лемеха данной конструкции. Предложенный лемех предназначен для вспашки всех типов почв, возможно, кроме каменистых. Он изготавливается из листовой стали 40ХС или 40Х и устанавливается на плугах общего назначения с шириной захвата корпуса 35 см. Ширина лемеха изменяемся от 140 до 120 мм. Для увеличения прочности и износостойкости производится дополнительная закалка его до HRC 40-45.The use of a cermet tip, alloyed or carbon-containing alloys with a low coefficient of friction will provide additional hardening of the bow of the proposed share. When such a share is operating, a significant loosening effect of soil layers is created by the cone-shaped surface of the tip, which provides a sharp decrease in wear of the blade part 2 and an increase in the share share of this design. The proposed share is designed for plowing all types of soils, possibly except for stony ones. It is made of sheet steel 40XC or 40X and is mounted on general-purpose plows with a working width of 35 cm. The share width varies from 140 to 120 mm. To increase strength and wear resistance, it is additionally quenched to HRC 40-45.

Для наконечника предложенного лемеха можно использовать также чугун с содержанием углерода 3,14%, кремния 1,27%, марганца 2,8%, хрома 8,5%, ванадия 5,3%, алюминия 0,16%. В качестве материала центрального стержня диаметром 6 мм в наконечнике возможно использование твердого сцлава ВК (не показан). Крепление крепежной вилки 5 наконечника к носовой части 3 лемеха возможно также с использованием сварного соединения.For the tip of the proposed share, you can also use cast iron with a carbon content of 3.14%, silicon 1.27%, manganese 2.8%, chromium 8.5%, vanadium 5.3%, aluminum 0.16%. As the material of the central rod with a diameter of 6 mm in the tip, it is possible to use a solid grade VK (not shown). The fastening of the fastening fork 5 of the tip to the nose 3 of the share is also possible using a welded joint.

В некоторых разновидностях плугов наконечник предложенного лемеха может быть выполнен с возможностью разъемного винтового соединения хвостовой части крепежной вилки 5 и конусообразного элемента 4, что обеспечивает возможность быстрой замены изношенного конусообразного элемента 4 без съема крепежной вилки 5.In some types of plows, the tip of the proposed ploughshare can be made with the possibility of detachable screw connection of the tail of the fastening fork 5 and the cone-shaped element 4, which makes it possible to quickly replace a worn cone-shaped element 4 without removing the fastening fork 5.

Функционирует предложенный лемех следующим образом. На носовую часть 3 лемеха с помощью крепежных болтов 6 и отверстий в теле лемеха закрепляют под указанным углом 45° к линии лезвийной части крепежную вилку 5 с конусообразным элементом 4 с углом при вершине 50°. После установки лемеха в корпус плуга и плуга в сцепку с трактором обеспечивают необходимое заглубление элемента 4 наконечника, носовой 3 и лезвийной 2 частей лемеха в обрабатываемую почву. При движении плуга элемент 4 наконечника лемеха обеспечивает рыхление и подрезание пласта с последующей его подачей на отвальную часть плуга.The proposed ploughshare operates as follows. On the nose part 3 of the share using fixing bolts 6 and holes in the body of the share, a fixing fork 5 with a cone-shaped element 4 with an angle at the apex of 50 ° is fixed at a specified angle of 45 ° to the line of the blade part. After installing the ploughshare in the plow and plow body in hitch with the tractor, the necessary deepening of the tip element 4, bow 3 and blade part 2 of the ploughshare into the treated soil is provided. When the plow moves, the element 4 of the ploughshare tip provides loosening and cutting of the formation with its subsequent supply to the dump part of the plow.

Срезаемые слои почвы перемещаются в направлении от конусообразного элемента 4 носовой 3 и лезвийной его части 2 к отвалу плужного корпуса. При этом абразивному износу подвергается прежде всего коническая часть 4 наконечника и, в меньшей степени, его лезвийная часть 2 лемеха. При его работе значительную часть пути новые слои почвы контактируют непосредственно с конической поверхностью наконечника, что и обеспечивает разрыв связей между частицами обрабатываемой почвы на поверхности конусообразного элемента 4 и резкое повышение ресурса лемеха данной конструкции. Износ основных частей лемеха зависит, прежде всего, от угла при его вершине и от угла относительно лезвийной части лемеха. Поскольку лемех для подрезания пласта почвы берет на себя более 50% тягового усилия, следует рассчитывать и оптимизировать указанные углы, габаритные размеры и способы крепления наконечника, исходя из условий его работы. Применение конусной наставки на носке лемеха позволяет в наибольшей мере повысить конструктивную износостойкость носовой части.Cutting soil layers move in the direction from the cone-shaped element 4 of the bow 3 and its blade part 2 to the dump of the plow body. In this case, the conical part 4 of the tip and, to a lesser extent, its blade part 2 of the ploughshare are subjected to abrasion. During its operation, a significant part of the path, the new soil layers are in direct contact with the conical surface of the tip, which ensures a break in the bonds between the particles of the treated soil on the surface of the conical element 4 and a sharp increase in the share share of this design. The wear of the main parts of the share depends primarily on the angle at its apex and on the angle relative to the blade part of the share. Since the share for cutting the soil layer takes on more than 50% of the pulling force, it is necessary to calculate and optimize the indicated angles, overall dimensions and methods of fastening the tip, based on the conditions of its operation. The use of a conical extension on the toe of the ploughshare allows you to maximize the structural wear resistance of the bow.

Интенсивность изнашивания носовой и лезвийной частей предложенного лемеха по сравнению с лемехами с наплавкой уменьшилась примерно в 3,5 раза, при этом интенсивность изнашивания носовой и лезвийной частей лемеха уравниваются, обеспечивая равностойкость всего лемеха. В результате внедрения лемехов машинных плугов предложенной конструкции снижаются стоимость обработки сельскохозяйственных площадей и повышается производительность труда при сравнительно невысоких капитальных затратах. Выпуск плугов, оснащенных предложенным лемехом, может быть налажен в условиях обычных предприятий по производству сельскохозяйственной техники.The wear rate of the bow and blade parts of the proposed ploughshare has decreased by about 3.5 times compared to plowshares with surfacing, while the wear rate of the bow and blade parts of the ploughshare is equalized, ensuring the equidistance of the entire share. As a result of introducing plowshares of machine plows of the proposed design, the cost of cultivating agricultural land is reduced and labor productivity is increased at a relatively low capital cost. The production of plows equipped with the proposed ploughshare can be adjusted in the conditions of ordinary enterprises for the production of agricultural machinery.

Claims

1. The plow share, containing the main, blade and nose parts, characterized in that in the nose of the share mounted tip made of wear-resistant material, consisting of a cone-shaped element located along the common axis and a mounting fork covering the nose of the share, and the angle of inclination of the axis of the tip to the line of the blade part is 20-80 °, and the angle at the apex of the cone-shaped tip element is in the range of 40-80 °.

2. The plow share according to claim 1, characterized in that the tip is made of alloyed wear-resistant steel X 12 or X 12 MF.

3. The plow share according to claim 1, characterized in that the fixing fork of the tip is mounted on the bow of the share using a welded and / or bolted connection.

4. The plow share according to claim 1, characterized in that the tip is made with the possibility of detachable connection of the tail of the fastening fork and the cone-shaped element.

5. The plow share according to claim 1, characterized in that a cylindrical shaft made of hard alloy VK with a diameter of 4-6 mm is installed along the axis of the conical element.

6. The plow share according to claim 1, characterized in that its main part is made in a trapezoidal or chisel-like pattern.

7. The plow share according to claim 1, characterized in that the sharpening angle of its blade part is 8-10 °, and the bow 25-30 ° when the thickness of the pointed parts is 1.5-2.5 mm.