Устройство и регулировки ПлугОв
17
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
|
Кафедра сельскохозяйственных машин
ОД.Ф.08.04, СД.04.02, СД.06 СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ
СД.10.08 ОСНОВЫ МЕХАНИЗАЦИИ С/Х ПРОИЗВОДСТВА СД.07.05.1 Тракторы и сельскохозяйственные машины СД.01.03 Механизация растениеводства
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Специальности: 110301 Механизация сельского хозяйства
110201 Агрономия
110202 Плодоовощеводство и виноградарство
110101 Агрохимия и агропочвооведение
110102 Агроэкология
080502 Экономика и управление на предприятии АПК
080109 Бухгалтерский учет, анализ и аудит
050501 Профессиональное обучение (агроинженерия)
110302 Электрификация и автоматизация сельского хозяйства
140106 Энергообеспечение предприятий
250201 Лесное хозяйство
120301 Землеустройство
120302 Земельный кадастр
280402 Природообустройство
Направление: 110800 – Агроинженерия
110400 – Агрономия
Уфа 2010
Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры «Сельскохозяйственные машины» (протокол № 13 от 28 апреля 2010г.
)Рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета механизации сельского хозяйства (протокол № 4 от 28 апреля 2010г.)
Составители: зав. кафедрой, д-р техн. наук Мударисов С.Г., ст. преподаватель Хангильдин Э.В., Фархутдинов И.М.
Рецензент: зав. кафедрой ЭМТПиА, канд. техн. наук Бакиев И.Т.
Ответственный за выпуск: зав. кафедрой Мударисов С.Г.
1 ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Цель работы: освоение устройства и регулировок плугов общего и специального назначений.
Задачи: 1 Изучить устройство и регулировки различных типов плугов и их рабочих органов.
2 Научиться подготовить плуг к работе.
2 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ
Для выполнения работы необходимы навесной и полунавесной плуги, набор плужных корпусов разных типов, плакаты, видеоматериалы, линейка металлическая метровая – 1 шт.
3 ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА
Отчет о лабораторной работе выполняется в два этапа:
1 Дома перед выполнением работы выполняется конспектирование разделов учебника по теме работы с выполнением рисунков из настоящих методических указаний по указанию преподавателя;
2 В классе отчет дополняется схемами и числовыми данными, полученными в результате выполнения лабораторной работы.
4 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Плуги предназначены для выполнения основной обработки почвы – вспашки. Цель вспашки заключается в крошении почвы для накапливания в ней запасов влаги и обеспечения доступа воздуха для жизнедеятельности полезных микроорганизмов, а также уничтожении сорняков.
В зависимости от принятой технологии земледелия может применяться вспашка с оборотом пласта или без. Существуют также технологии, при которых вспашка вообще не применяется.
Для вспашки с оборотом пласта почвы используют плуги с отвально-лемешными или дисковыми рабочими органами (на территории РБ дисковые плуги не применяются). Для вспашки без оборота пласта применяют плуги с безотвальными и чизельными (долотообразными) рабочими органами.
4.1 Рабочие органы плугов
4.1.1 Основные рабочие органы
Основной рабочий орган плуга называют корпусом. Наибольшее распространение получили плуги для вспашки с оборотом пласта, оборудованные отвально-лемешными корпусами. На рисунке 4.1 представлены схемы двух корпусов.
в)
1 – стойка; 2 – отвал; 3 – лемех; 4 – полевая доска; 5 – остриё лемеха; 6 — привинчиваемое остриё; 7 – кромка отвала; 8 – башмак корпуса; 9 – клин полевой доски; 10 – нож полевой доски; 11 – опора отвала; 12 – защита полевой доски; 13 – удлинитель отвала
Рисунок 4.1 — Корпуса для отвальной вспашки а) корпус обычный; б) корпус с пластинчатым «перьевым» отвалом; в) основные узлы корпусов плугов
Во время вспашки лемех корпуса подрезает пласт почвы снизу, образуя дно борозды. Пласт почвы, подрезанный лемехом, сбоку подрезается «полевой» т. е. движущейся по непаханому полю кромкой отвала. При перемещении плуга пласт поднимается по отвалу и скручивается подобно стружке, почва при этом разрушается, крошится и одновременно оборачивается верхним слоем вниз.
Сопротивление почвы действует на корпуса так, что стремится увести весь плуг в сторону от линии движения. Для уравновешивания сил бокового сопротивления на всех корпусах установлены полевые доски, которые во время движения упираются в стенку борозды и обеспечивают прямолинейность движения плуга.
Рабочие поверхности корпусов отечественного производства делятся на четыре типа: цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые.
В начертательной геометрии цилиндрической поверхностью называют множество параллельных прямых (образующих), пересекающих заданную кривую (направляющую).
Если к рабочей поверхности корпуса плуга приложить линейку, удерживая ее горизонтально, то она по всей длине будет соприкасаться с поверхностью отвала (или лемеха).
При таком исследовании цилиндрической поверхности все линии касания линейки будут параллельны одна другой. При исследовании культурной или полувинтовой поверхностей линейку по мере подъема придется постепенно поворачивать против часовой стрелки (если смотреть на корпус сверху). Приращение поворота линии касания между верхним и нижним положениями в 0…2° характерна для цилиндрической поверхности, 5…6° для поверхности культурного типа, 10…12° — для полувинтовой поверхности.
В качестве направляющей кривой при построении лемешно-отвальной поверхности (ЛОП) обычно используется отрезок параболы.
На рисунке 4.2 изображен примерный вид сверху на отвально-лемешные поверхности плугов всех четырех типов.
1 – цилиндрическая; 2 – культурная; 3 — полувинтовая; 4 – винтовая
Рисунок 4.2 – Формы рабочих поверхностей отечественных плужных корпусов
Вместе с изменением углов поворота образующей, меняются и технологические характеристики: цилиндрическая поверхность лучше остальных крошит почву, винтовая — наиболее полно, практически на 180°, оборачивает пласт.
Из рисунка 4.2 видно, что различие между формами цилиндрической и культурной поверхностей невелико. Полувинтовая поверхность искривлена значительно больше, свойствами ее являются меньшее рыхление и большая оборачивающая способность.
Существуют технологии земледелия, рекомендующие безотвальную обработку почвы. Для такой вспашки применяются безотвальные (разработки Т.С.Мальцева, рисунок 4.3 а), чизельные (долотообразные) рабочие органы плугов (рисунок 4.3 б), а также корпуса типа «Параплау» (рисунок 4.3 в).
Щиток 2 безотвального корпуса служит для предохранения стойки от износа, уширитель лемеха 3 способствует подъему пласта почвы и, тем самым дополнительному его рыхлению
а) б) в)
1 – стойка; 2 – щиток; 3 – уширитель лемеха; 4 – лемех; 5 — полевая доска; 6 – долото; 7 – обтекатель; 8 – нож
Рисунок 4. 3 – Корпуса плугов для безотвальной вспашки: а) корпус Мальцева; б) чизельный плуг; в) корпус «Параплау»
Лемех, как отвальных, так и безотвальных корпусов выпускается трех типов. Все три типа изображены на рисунках выше: на рисунке 4.1 а – трапециевидный; на рисунке 4.1 б,в – со сменным носком (долотом), на рисунке 4.3 а – долотообразный. Долотообразный лемех, а также лемех со сменным долотом лучше заглубляются в почву и снижают тяговое сопротивление плуга. Носок лемеха очень быстро изнашивается, поэтому часто его делают сменным, иногда – выдвижным (рисунок 4.1 в).
Вспашка лемешными корпусами (как отвальными, так и безотвальными) имеет существенный недостаток – обработка почвы на одну и ту же глубину уплотняет ее нижние слои, что за много лет приводит к образованию плужной подошвы. Плужная подошва – это сильно уплотненный слой почвы, фактически изолирующий пахотный горизонт от подпахотного «материкового» слоя. Она затрудняет развитие корневой системы растений и препятствует проникновению влаги из нижних, более влажных слоев в пахотный горизонт.
Для разрушения плужной подошвы используют лемешные плуги со специальными приспособлениями — почвоуглубителями и плуги-глубоко-рыхлители с чизельными корпусами.
Чизельный корпус не образует плужной подошвы, наоборот, при глубине обработки превышающей глубину вспашки лемешными плугами он разрушает ее, способствуя повышению урожайности. Чизельный корпус разрыхляет почву узкой полосой, которая в нижней части по ширине равна ширине долота, а кверху расширяется до 15 – 20 см в зависимости от глубины вспашки, которая может достигать 60 см.
Оценка качественных и энергетических показателей работы дискового плуга
Библиографическое описание:Коротких, В. Н. Оценка качественных и энергетических показателей работы дискового плуга / В. Н. Коротких, М. В. Драпалюк, Р. А. Столяров. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2010. — № 8 (19). — Т. 1. — С. 101-104. — URL: https://moluch.ru/archive/19/1984/ (дата обращения: 01. 02.2023).
Для улучшения качественных и энергетических показателей работы дискового плуга была предложена его новая конструкция с комбинированным рабочим органом [1].
В программу проведения лабораторных исследований были включены эксперименты по определению качественных и энергетических показателей работы дискового плуга со свободно вращающимся дисковым рабочим органом и с принудительным вращением с частотой от 0 до 7 с-1. При этом изменялись угол атаки α в диапазоне от 25о до 55о с шагом 10о и угол наклона диска β в вертикальной плоскости диска от 5о до 15о с шагом 5о, скорость движения агрегата была постоянной и составляла 0,26 м/с, твердость почвы варьировалась и составляла 0,5; 0,9; 1,3 МПа при постоянной влажности 15-20%.
Лабораторная установка агрегатировалась с тяговой тележкой почвенного канала и подключалась к ее гидросистеме (рисунок 1). Перед началом серии опытов проводилась подготовка почвенного канала, которая заключалась в увлажнении почвы, рыхлении на глубину 35 см с целью равномерного распределения влаги и размельчения слежавшихся комков почвы, а также производилось выравнивание поверхности почвы отвалом тяговой тележки, лопатой и граблями.
После каждого прохода орудия производилось выравнивание и уплотнение почвы. Твердость замерялась прибором конструкции Ю.Ю. Ревякина через 1 м в шахматном порядке на глубину 20-30 см.
Рисунок 1 – Общий вид экспериментальной установки
В процессе проведения эксперимента определялся коэффициент оборачиваемости пласта почвы по осыпавшейся почве в борозду. Эти исследования проводились при помощи металлической рамки конструкции В.И. Вершинина (рисунок 2), которая оснащена тремя шкалами для измерения в трех плоскостях ZОY, ZОX, YОX профиля борозды [2] .
Рисунок 2 – Закладка кубиков с помощью металлической рамки В. И. Вершинина
Следующим этапом проведения исследований являлось определение перемещения почвенных частиц на различной глубине после прохода рабочего органа. С этой целью в зоне прохода дискового плуга выкапывалась траншея глубиной 20 см и шириной 60 см, в которую с помощью мерной рейки через каждые 3 см закладывался нижний ряд деревянных пронумерованных кубиков. Затем насыпался слой почвы, уплотнялся, с помощью металлической рамки в почвенном пласте выставлялся на глубину 15 см, и укладывался еще один слой пронумерованных деревянных кубиков. Так же производилась закладка еще трех слоев на глубине 10 и 5 см и на поверхности почвы (рисунок 2). Таким образом, пронумерованные кубики закладывались послойно и образовывали в почве пространственную решетку.
После каждого прохода дискового рабочего органа находили деревянные кубики путем снятия тонких слоев почвы в поперечной плоскости по ходу движения тележки. При нахождении кубика его координаты замерялись и заносились в таблицу, после чего продолжались поиски других кубиков. Повторность каждого опыта была трехкратной.
Кроме того, пред началом движения дискового рабочего органа на компьютере запускалась программа, считывающая и записывающая сигнал, приходящий от датчиков: первый отслеживал изменение давления рабочей жидкости в гидромагистрали; второй регистрировал тяговое сопротивление дискового рабочего органа.
По полученным значениям давления рабочей жидкости из выражения (1) определялась мощность
NH = QH * PH, (1)
где QH — номинальный расход рабочей жидкости, PH — номинальное давление рабочей жидкости на входе в гидродвигатель. Для привода дискового рабочего органа использовался гидромотор модели НПА-64, удельный расход жидкости которого составляет 64 см3/об.
В результате обработки экспериментальных исследований перемещения почвенных частиц после прохода плуга получены зависимости коэффициента оборачиваемости пласта от угла атаки диска (рисунок 3 а). Коэффициент оборачиваемости имеет линейную зависимость и возрастающий характер, при угле атаки α от 25…55° плавно возрастает от 0,5 до 0,78. При оснащении дискового рабочего органа отвалом зависимость коэффициента оборачиваемости пласта r от угла атаки α возрастает с 0,6 до 0,95 на промежутке от 25 до 55°.
Таким образом, при оснащении дискового плуга отвалом, коэффициент оборачиваемости пласта r возрастает в 1,3 раза.
а б
в
Рисунок 3– Зависимости коэффициента оборачиваемости пласта (а), поперечного смещения пласта (б) и мощности (в) от угла атаки диска
При увеличении угла атаки с 25…55° поперечное смещение пласта d прямолинейно возрастает от 0,22 до 0,53 м, при оснащении отвалом d возрастает с 0,25 до 0,55 м. В ходе обработки экспериментальных данных получили величину достоверности аппроксимации R2.
Таким образом при оснащении дискового плуга отвалом поперечное смешение пласта увеличивается что способствует лучшему образованию профиля борозды и меньшему осыпанию почвы.
Мощность, затрачиваемая на поступательное движение плуга при установленном отвале, возрастает с 2 до 6 кВт, а без отвала- с 1,8 до 5 кВт (рисунок 3б). Мощность, затрачиваемая на вращение диска плуга, возрастает с 1 до 2,5 кВт.
При увеличении вертикального угла наклона диска от 5 до 20° коэффициент оборачиваемости пласта практически не меняется и в среднем принимает значение 0,65, затем от 15 до 17º происходит резкое его снижение. При оснащении рабочего органа отвалом происходит увеличение коэффициента оборачиваемости пласта в 1,3 раза (рисунок 4а).
Мощность, затрачиваемая на вращение диска NВ, значительно не зависит от угла наклона, так как диск практически не меняет свою геометрию по отношению к продольному направлению. По этой же причине коэффициент оборачиваемости также практически не зависит от β. В то же время поступательная мощность NП для плуга с отвалом существенно возрастает при уменьшении β (рисунок 4б). Это связано с тем, что при отрицательных значениях угла β часть отвала находится ниже уровня почвы и отвал начинает дополнительно взаимодействовать с ней.
а б
Рисунок 4 – Зависимости коэффициента оборачиваемости пласта (а) и мощности (б) от вертикального угла наклона диска
График зависимости коэффициента оборачиваемости пласта принудительно вращающегося рабочего органа с установленным отвалом линейно возрастает с увеличением угловой скорости ω (рисунок 5а). Это можно объяснить тем, что с увеличением ω почвенные частицы со дна борозды поднимаются выше по диску, вследствие чего улучшается оборачиваемость.
Принудительное вращение диска приводит к улучшению качества обработки почвы. Целесообразно определить оптимальную скорость вращения диска, которая обеспечивает как высокое качество обработки почвы, так и низкие энергозатраты. На рисунке 5б приведены зависимости мощности от угловой скорости вращения рабочего органа, где мощностьNП, затрачиваемая на поступательное движение плуга, снижается с 4 до 3,8 кВт. Оснащение плуга отвалом незначительно увеличивает энергозатраты.
При угловых скоростях выше 4,56 с-1 мощность, затрачиваемая на вращение диска плуга NВ, начинает превышать мощность, затрачиваемую на поступательное перемещение плугаNП, что делает такой процесс крайне невыгодным с энергетической точки зрения. Снижение мощности, затрачиваемой на поступательное движение плуга при увеличении ω, по-видимому, обусловлено тем, что с увеличением скорости вращения диска резание почвы происходит более интенсивно, и, кроме того, вращающийся диск увлекает вверх набегающий слой почвы, что способствует её удалению из борозды, вследствие чего происходит снижение усилия, необходимого для продольного перемещения плуга.
а б
Рисунок 5 – Зависимости коэффициента оборачиваемости пласта и мощности от угловой скорости вращения диска
Оптимальная скорость вращения диска составляет около 4.2 с-1. При такой скорости, по сравнению со скоростью свободного вращения, происходит улучшение качества обработки почвы, снижение мощности, затрачиваемой на поступательное движение плуга NП, и в то же время еще не наблюдается резкого роста мощности, затрачиваемой на вращение диска плуга NВ.
Библиографический список
1. Пат. 64843 РФ, МПК А 01 В 9 / 00. Дисковый корпус плуга [Текст] / П. И. Попиков, П. Э. Гончаров, С. В. Дорохин, В. Н. Коротких; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. – № 2007108331/22; заявл. 05.03.2007; опубл. 27.07.2007. Бюл. № 21. – 3 с.
2. Вершинин, В. И. Обоснование конструкции дискового лесного плуга для обработки почвы на нераскорчеванных вырубках [Текст] : дис. … канд. техн. наук / В. И. Вершинин ; Воронеж. лесотехн. ин-т. – Воронеж, 1968. – 184 с.
Основные термины (генерируются автоматически): дисковый плуг, дисковый рабочий орган, Зависимость коэффициента оборачиваемости пласта, Рисунок, поступательное движение плуга, рабочая жидкость, вращение диска плуга, мощность, отвал, рабочий орган, угол атаки.
Plough Svg — Etsy.de
Etsy больше не поддерживает старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных. Пожалуйста, обновите до последней версии.
Воспользуйтесь всеми преимуществами нашего сайта, включив JavaScript.
Найдите что-нибудь памятное, присоединяйтесь к сообществу, делающему добро.
( 119 релевантных результатов, с рекламой Продавцы, желающие расширить свой бизнес и привлечь больше заинтересованных покупателей, могут использовать рекламную платформу Etsy для продвижения своих товаров. Вы увидите результаты объявлений, основанные на таких факторах, как релевантность и сумма, которую продавцы платят за клик. Учить больше. )
Отвальный плуг | Монтичелло Томаса Джефферсона
Томас Джефферсон всегда интересовался улучшением технологии ведения сельского хозяйства. Одним из наиболее важных его вкладов в сельское хозяйство был «отвал наименьшего сопротивления» для плуга. [1]
Работая министром во Франции, Джефферсон имел возможность ознакомиться с европейскими конструкциями плугов. Их недостатки побудили его изложить в меморандуме 1788 года свои планы по усовершенствованному отвалу, деревянной части плуга, которая поднимает и переворачивает дерн, срезанный железным сошником и сошником. [2] Он хотел сделать подъем и поворот как можно более эффективными, чтобы плуг мог проходить через почву с наименьшими затратами силы. Он привнес свою любовь к математике в свой дизайн, который, как он заявил, «математически продемонстрировал совершенство». [3]
К 1794 году Джефферсон претворил свои планы в жизнь в Монтичелло. У него был плуг, оснащенный деревянным отвалом его конструкции, и позже он сообщил сэру Джону Синклеру, что «пятилетний опыт позволил мне сказать, что на практике он соответствует тому, что обещает в теории». В дополнение к наименьшему сопротивлению при протаскивании через почву, отвал Джефферсона имел еще одно преимущество: «Он может быть изготовлен самым грубым рабочим с использованием настолько точного процесса, что его форма никогда не изменится ни на йоту». на ширину волос». Таким образом, легкость дублирования была еще одним показателем полезности его дизайна. [4]
В 1814 году Джефферсон начал отливать отвалы из чугуна. Он сообщил Чарльзу Уилсону Пилу, что плуг с его железным отвалом «настолько легок, что две маленькие лошади или мулы тянут его с меньшими усилиями, чем я когда-либо прежде видел необходимым. Он прекрасно работает и всеми одобряется». [5]
Неясно, насколько широко отвал Джефферсона был принят другими. Он никогда не пытался запатентовать его и фактически отправил множество моделей друзьям в стране и за границей, где его дизайн встретил всеобщее одобрение. Отвал Джефферсона был показан в фильме Джеймса Миза «9».0141 Внутренняя энциклопедия (Филадельфия, 1803 г. ), и Французское сельскохозяйственное общество наградило Джефферсона золотой медалью и членством в качестве иностранного партнера. [6]
— Russell L. Martin and Lucia C. Stanton, 10/88
Дополнительные источники
- Betts, Edwin M., ed. Фермерская книга Томаса Джефферсона: с комментариями и соответствующими выдержками из других произведений . Принстон: Издательство Принстонского университета, 1953; переиздание 1999 г. См. стр. 47-64. Рукопись и транскрипция доступны в Интернете в Кулиджской коллекции рукописей Томаса Джефферсона, Историческое общество Массачусетса.
- Беттс, Эдвин М., изд. Садовая книга Томаса Джефферсона, 1766–1824: с соответствующими выдержками из других его произведений. Филадельфия: Американское философское общество, 1944; переиздание 1999 г. См. стр. 649-54. Рукопись и транскрипция доступны в Интернете в Кулиджской коллекции рукописей Томаса Джефферсона, Историческое общество Массачусетса.