плужный лемех

Формула изобретения

1. Плужный лемех, содержащий лемешную основу, ограниченную спинкой под торец отвальной поверхности, режущей частью с лезвием, большей чем спинка, и полевым и бороздным обрезами, при этом основа со стороны спинки имеет расположенные параллельно ей отверстия под крепеж к башмаку стойки корпуса, а на ее тыльной стороне со стороны полевого обреза выполнена твердосплавная наплавка, боковины которой параллельны полевому обрезу, отличающийся тем, что режущая часть лемешной основы параллельна ее спинке, а наплавка имеет форму параллелограмма, основания которого параллельны режущей части основы и ширина их соответствует (0,07-0,13)L, где L - длина лезвия, равная 500-570 мм, при этом длина боковин наплавки ограничена с одной стороны лезвием режущей части, а с другой - нижним торцом башмака стойки плужного корпуса, кроме того толщина наплавки составляет 1,5-2,5 мм.

2. Плужный лемех по п. 1, отличающийся тем, что величина заточки режущей части равна 8-12^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к режущим органам почвообрабатывающих орудий, в частности, к плужным лемехам.

Известен плужный лемех, содержащий выполненные заодно основание с крепежными отверстиями и режущую часть с лезвием и выступающим перед ним со стороны полевого обреза основания долотообразным носком, с тыльной стороны которого имеется наплавка твердого сплава. Ширина наплавленного слоя соответствует ширине носка, длина ограничена линией предельно допустимого износа режущей части лемеха и линией режущей кромки долотообразного носка, толщина наплавки соответствует 1,5-2 мм, а отношение износостойкости материала наплавки к аналогичному параметру материала лемеха соответствует 3,5-4,5 (см. патент РФ 1804275, кл. А 01 В 15/04, от 26.06.91).

Однако вследствие заданной формы лемеха, различных силовых нагрузок на его основу, часть рабочей поверхности, расположенная между лезвием и спинкой непосредственно в зоне схода почвенного пласта с долотообразного носка (условная линия рабочей поверхности, соответствующая границе твердосплавной наплавки), подвергается интенсивному износу, что сокращает ресурс работы лемеха. Выполнение известного плужного лемеха с долотообразным носком приводит и к усложнению конструкторско-технологической его проработки: требующей определенных знаний по подбору параметров долотообразного носка с учетом физико-механических структур почв; удорожающей технологии изготовления конструкции лемеха из лемешной полосы; нецелевого расхода металла лемешной полосы.

Известен плужный лемех, содержащий лемешную основу в виде трапециевидной пластины, боковины который ограничены полевым и бороздным обрезами, большее основание соответствует лезвию режущей части, а меньшее - спинке для стыковки с торцом отвала плужного корпуса, при этом названная пластина имеет ориентированные в направлении, параллельном спинке, отверстия под крепежные элементы к башмаку стойки корпуса (см. авт. св. 1813315, пат. РФ 2127501, кл. А 01 В 15/04, 16.01.91 и 22.01.99 г.).

В соответствии с известным техническим решением по а.с. 1813315 лезвие режущей части параллельно спинке, а на рабочей поверхности пластины в зоне ее режущей части выполнены криволинейные наплавки из твердого сплава, прерывисто расположенные вдоль лезвия, при этой криволинейная форма наплавок соответствует траектории движения почвенных частиц по рабочей поверхности.

Однако нанесение твердосплавных наплавок прерывисто вдоль лезвия режущей части лемеха удорожает технологический процесс изготовления лемехов, усложняет подбор параметров твердосплавных наплавок из-за неравномерности нагрузок по длине режущей части. Вследствие неравномерности износа режущей части (наибольшие значения в зоне полевого обреза (носовая часть лемеха)), линия износа, вследствие наличия наплавок по всей длине лемеха, имеет наибольшие значения в зоне лезвия со стороны полевого обреза, что ухудшает заглубление лемеха в почву, нарушается процесс вспашки.

В соответствии с техническим решением по пат. 2127501 лезвие режущей части расположено под острым углом к спинке с вершиной угла между ними со стороны бороздного обреза, а на рабочей и тыльной поверхностях трапециевидной пластины нанесены твердосплавные наплавки в виде параллельно расположенных относительно друг друга полос, при этом полосы наплавки, расположенные с тыльной стороны пластины, параллельны полевому обрезу, а полосы наплавки на рабочей поверхности параллельны оси симметрии, проходящей через носовую часть лемеха (зона стыковки полевого обреза с лезвием). При такой конструкции лемеха, при указанном расположении твердосплавных полос на рабочей и на тыльных его поверхностях, на носовой части лемеха при его эксплуатации образуется широкая затылочная фаска, что резко снижает заглубляющую способность лемеха, при этом практически исключается процесс перезаточки лемеха, что в целом снижает ресурс лемеха, его эксплуатационную надежность и ухудшает процесс вспашки.

С учетом анализа известного уровни техники в качестве прототипа заявляемого изобретения выбрано техническое решение по пат. 2127501 со следующей общей для них совокупностью конструктивных признаков и их взаимосвязью: лемешная основа по форме трапециевидной пластины, боковины которой ограничены полевым и бороздным обрезами, большее основание соответствует лезвию режущей части, а меньшее основание - спинке под торец отвальной поверхности, при этом названная пластина со стороны спинки имеет расположенные в направлении последней и параллельно ей отверстия под крепежные элементы к башмаку стойки корпуса, на тыльной стороне пластины лемешной основы выполнена твердосплавная наплавка по форме параллелограммной полосы, боковины которой параллельны полевому обрезу.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение ресурса работы лемеха, его эксплуатационной надежности, улучшение заглубляющей способности.

Поставленная техническая задача решается следующим образом: лезвие режущей части параллельно спинке, основания полосы твердосплавной наплавки параллельны лезвию режущей части и ширина их соответствует (0,07-0,13) L, где L - длина лезвия, равная 500-570 мм, при этом длина боковин твердосплавной наплавки ограничена с одной стороны лезвием режущей части, а с другой стороны - нижним торцом башмака стойки плужного корпуса, причем толщина наплавки составляет 1,5-2,5 мм.

В соответствии с изобретением, величина угла заточки режущей части равна 8-12^o.

В результате реализации изобретения улучшается заглубляющая способность лемеха, повышается ресурс его работы до предельного износа основы лемеха, соответствующей зоне крепления ее к башмаку стойки, что и подтверждается нижеследующим описанием изобретения.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 показан общий вид лемеха со стороны тыльной поверхности;

на фиг.2 - вид лемеха после взаимодействия его с почвой;

на фиг.3 - вид А на фиг.1 (при наличии башмака стойки плужного корпуса и отвала).

Плужной лемех содержит лемешную основу в виде трапециевидной пластины 1, боковины которой соответствуют полевому 2 и бороздному 3 обрезам, большее основание - лезвию 4 режущей части, меньшее основание - спинке 5 под торец отвальной поверхности. Лезвие 4 и спинка 5 плужного лемеха параллельны друг другу. Пластина 1 имеет отверстия 6, которые расположены со стороны спинки 5, вдоль и параллельно последней. Отверстия 6 предназначены под крепежные элементы (не показаны) для подсоединения лемеха к башмаку 7 стойки плужного корпуса. С тыльной стороны пластины 1 со стороны ее полевого обреза 2 выполнена твердосплавная наплавка в виде полосы 8 параллелограммной формы, боковины 9 которой параллельны полевому обрезу 2, а основания 10 параллельны лезвию 4 и ширина их соответствует (0,07-0,13)L, где L - рабочая длина лезвия 4 от полевого и бороздного обрезов, равная 500-570 мм. Длина боковин 9 ограничена с одной стороны лезвием 4, а с другой стороны нижним торцом башмака 8 (фиг.3) стойки. Толщина <e> твердосплавной наплавки равна 1,5-2,5 мм, что оптимально по условиям износостойкости и изгибной прочности наплавки, по условиям необходимой самозатачиваемости режущей части в зоне наплавки и качества получаемого при технологическом процессе изготовления лемеха наплавленного слоя. Угол заточки режущей части (со стороны рабочей поверхности) равен 8-12^o, что оптимально по условиям резания почвы и перезаточки прямолинейной режущей части лемеха после ее износа. Зона, образованная пересечением полевого обреза 2 с лезвием 4, образуют носок лемеха.

Плужный лемех работает в составе пахотного агрегата следующим образом:

при движении пахотного агрегата носок лемеха заглубляется в почву, одновременно лезвие 4 подрезает пласт почвы, который смещается по режущей части в направлении к спинке и далее на отвальную поверхность плужного корпуса. В процессе взаимодействия лезвия 4 и рабочей поверхности трапециевидной пластины 1 с почвой происходит изнашивание последних. В соответствии с действующими силовыми нагрузками интенсивность изнашивания традиционно имеет наибольшие значения в зоне полевого обреза 2 и носка. Однако благодаря наличию расположенной с тыльной стороны пластины 1 твердосплавной наплавки в виде параллелограммной полосы, боковины 10 которой параллельны полевому обрезу 2, величина износа лезвия в зоне носка, ограниченная наплавкой длиной (0,07-0,13) L, уменьшается по сравнению с прямолинейной частью лезвия, прилегающей к этой зоне и ограниченной бороздным обрезом 3. Благодаря параллельности лезвия 4 спинке 5 и имеющей место интенсивности изнашивания по длине лезвия режущей части происходит преобразование трапециевидной формы пластины в пластину с долотообразной носовой частью со стороны полевого обреза 2, при этом улучшается заглубляющая способность лемеха. Процесс износа режущей части лемеха происходит до предельного значения по его ширине, ограниченного параметрами длины боковин твердосплавной полосы. На фиг.2 условно показана образующаяся при износе форма лемеха. Уменьшение ширины <а> наплавки и увеличение ее за указанные параметры нецелесообразно, т. к. при ширине наплавки <0,07 L снижается прочность образующейся при взаимодействии с почвой долотообразной части лемеха, а при ширине наплавки >0,13 L ухудшается заглубляющая способность лемеха, что подтверждено экспериментально. Таким образом, благодаря образующейся при взаимодействии с почвой геометрической форме лемеха, отличной от заданной конструкторской технологической, улучшаются эксплуатационные характеристики лемеха в части, касающейся повышения заглубляющей способности, повышения ресурса его работы.

Данные обстоятельства подтверждаются экспериментальными исследованиями, согласно которым средняя наработка плужных корпусов (по изобретению) на суглинистых почвах твердостью 1,6-4 МПа составила 35-55 га, в тех же условиях средняя наработка плужных лемехов в соответствии с прототипом (в конструкции последнего не предусматривалось ребро жесткости, назначение которого - улучшение качества крошения почвы) составила 25-35 га. Количество отказов из-за поломок и деформаций плужного лемеха по изобретению в среднем на 10-20% ниже, чем у известного.