Плуг для обработки лесных почв
Техническое решение относится к лесохозяйственному машиностроению, а именно к лемешноотвальным плугам для обработки лесных почв, а также может быть использовано для создания противопожарных минерализированных полос. Плуг для обработки лесных почв содержит горизонтальную раму с механизмом навески на трактор, два бороздоформирователя в виде плоских пластин с заточенной передней кромкой, рабочий орган с лемехами и лево- и правооборачивающими отвалами и опорно-регулирующий механизм. При этом расстояние между бороздообразователями, закрепленными на горизонтальной раме равна ширине формируемой борозды. Рабочий орган содержит расположенный между ними двугранный клин высотой, равной максимальной глубине борозды и горизонтальный участок, расположенный на этой высоте. Лемех имеет стреловидную форму и размещен со стороны острия клина, а отвалы размещены на горизонтальном участке зеркально-симметрично относительно продольной оси плуга. Опорно-регулирующие механизмы выполнены в виде двух лыж, размещенных на бороздоформирователях с наружных сторон с возможностью изменения положения в вертикальном направлении. Двугранный клин имеет вертикальный делительный нож с заточенной передней кромкой, расположенный в плоскости продольной оси плуга и высотой заточки не менее максимальной глубины борозды. В процессе вспашки вырезанный со всех сторон пласт при подъеме не оказывает давления на боковые стенки борозды и при оборачивании не подвергается каким-либо существенным изменениям формы и деформации, и не требует для этого дополнительной энергии, что резко снижает энергоемкость процесса обработки почвы с предлагаемым плугом и обеспечивает его агрегатирование с менее энергонасыщенным трактором.
Техническое решение относится к лесохозяйственному машиностроению, а именно к лемешно-отвальным плугам для обработки лесных почв, а также может быть использовано для создания противопожарных минерализованных полос. В отличие от сельскохозяйственных плугов общего назначения, лесные плуги относятся к плугам специального назначения. Специальные лесные плуги в качестве основного рабочего органа обычно имеют двухотвальные плужные корпуса с разнонаправленными лево- и правооборачивающими отвалами.
В настоящее время в лесном хозяйстве для полосной обработки почвы бороздами, а также для прокладки противопожарных минерализованных полос применяют специальные лесные плуги: ПКЛ-70; ПЛ-1; ПЛБ-0,7; ПЛБ-1; ПЛШ-1,2 и т.д. (см. книгу В.Ф.Зинин и др. «Технология и механизация лесохозяйственных работ» М.АСАДЕМА, 2004 г. стр.96...99.)
Основными составными частями этих плугов являются горизонтальная рама навесным устройством, двухотвальный корпус, вертикальный черенковый (или дисковый) и подрезной ножи. Двухотвальный плужный корпус выполнен в виде клина и состоит из вертикальной стойки, двух лемехов и двух сваренных встык лево- и правооборачивающих отвалов с винтовой рабочей поверхностью.
В процессе работы лемеха подрезают пласты почвы снизу, частично поднимают и передают на винтовую рабочую поверхность отвалов, последние оборачивают и укладывают их на необработанную поверхность рядом с бороздой, образуя открытую прямоугольную борозду и боковые микроповышения (см. также стр.80)
Обычно ширина борозды колеблется в пределах 700... 1000 мм, глубина 100...150 мм, а ширина пласта 350 ...500 мм.
Однако процесс вспашки с помощью известных плугов является весьма высокоэнергоемким, кроме того они не обеспечивают необходимого качества подготовки почвы для лесных культур и создания минерализованных противопожарных полос. Высокая энергоемкость процесса вспашки известных плугов предопределяет применение для их агрегатирования тяжелых гусеничных тракторов. Это видно даже из простого сопоставления параметров формируемых борозд. Например, более легкий колесный трактор МТЗ (класса 1,4 тн.) при вспашке плугами общего назначения свободно работает трех и четырех корпусным плугом при глубине обработки 22 ...25 см и шириной захвата каждого корпуса 35 см. Лесной плуг ПКЛ-70 или ЛБ-0,7 - это фактически всего лишь двухкорпусной плуг теми же параметрами и значительно меньшей глубиной обработки 10...15 см, т.е. практически два раза менее глубже, а агрегатируется гусеничными тракторами значительно более тяжелого класса (3 тн.)
Также известен плужный корпус для подготовки почвы под производство лесных культур, содержащий стойку симметрично расположенные относительно нее в продольно-вертикальной плоскости лемешно-отвальные поверхности, лемехи которых установлены под острым углом друг к другу, вершина которых обращена к разрезающему ножу, установленному перед лемешно-отвальными поверхностями в указанной плоскости симметрии. С целью повышения качества подготовки почвы боковой обрез каждой лемешно-отвальной поверхности выполнен прямолинейным и расположен в продольно-вертикальной плоскости, параллельной продольной плоскости симметрии лемешно-отвальных поверхностей и под углом к горизонтальной плоскости, проходящей через лезвия лемехов. При этом рабочая высота прямолинейной поверхности равна или больше в/2 (1,2...2,2), где «в» - ширина захвата обоих лемехов (см. Патент РФ 
2044425).
Однако этому аналогу также присущи вышеуказанные недостатки предыдущих аналогов, кроме того его недостатком является то, что пласт при вспашке поднимается на значительную высоту, в связи с этим, процесс вспашки является еще более высокоэнергоемким, требующий использования более энергонасыщенного трактора.
Также известно орудие для обработки лесных почв, содержащее горизонтальную раму с механизмом навески на трактор, два бороздоформирователя, выполненными в виде плоских пластин с заточенной передней кромкой, рабочий орган с лемехами и лево-правооборачивающими отвалами и опорно-регулирующий механизм (см. патент РФ 2167505).
Указанное изобретение по сущности и достигаемому результату является наиболее близким к предлагаемому техническому решению и принято в качестве его прототипа.
Указанное орудие обеспечивает более качественное создание противопожарной минерализованной полосы. Однако при дальнейшей реконструкции не обеспечивает необходимого качества. Орудие имеет сложную, кроме того процесс обработки с помощью известного орудия остается и является энергоемким, как и всех предыдущих аналогов и орудие при этом возможно агрегатировать только более энергонасыщенными тракторами. Этому способствует то, что вертикальные стенки борозд со стороны полевых обрезов корпусов формируются ими же, а не подрезаются.
Задачей настоящего технического решения является создание простого и малоэнергоемкого плуга, обеспечивающего качественную обработку почвы, с использованием менее энергонасыщенных тракторов - технический результат. Указанный технический результат достигается тем, что расстояние между бороздоформирователями, закрепленными на горизонтальной раме равна ширине формируемой борозды, а рабочий орган содержит расположенный между ними двугранными клипами, высотой равной максимальной глубине борозды и горизонтальной участок, расположенным на этой высоте, при этом лемеха имеет стреловидную форму и размещены со стороны острия клина, а отвалы размещены на горизонтальном участке зеркально-симметрично относительно продольной оси плуга.
Опорно-регулирующие механизмы выполнены в виде двух лыж, размещены на бороздоформирователях с наружных сторон с возможностью изменения положения в вертикальном направлении.
Двугранный клин имеет вертикальный делительный нож с заточенной передней кромкой, расположенный в плоскости продольной оси плуга и высотой заточки не менее максимальной глубины борозды.
Техническое решение поясняется графически, где: на фиг.1 изображен плуг на общем виде; на фиг.2 то же - вид сверху; на фиг.3 то же - вид спереди с параметрами обрабатываемой борозды.
Плуг для обработки лесных почв состоит из горизонтальной рамы 1 с механизмом навески 2, двух бороздоформирователей 3 выполненных в виде плоских пластин-стоек с заточенными передними кромками 4, двугранного клина 5 расположенного между двумя бороздоформирователями, стреловидного лемеха 6, горизонтального участка 7, лево- и правооборачивающих отвалов 8 и 9.
Расстояние между бороздоформирователями 3, закрепленными на раме равна ширине формируемой борозды «В».
Высота двугранного клина 5 не менее максимальной глубины борозды (h max). Лемеха 6 имеют стреловидную форму и закреплены на острие клина 5. Горизонтальный участок 7 расположен на высоте клина и является его продолжением. Лево- и правооборачивающие отвалы 8 и 9 размещены на горизонтальном участке 7 зеркально-симметрично относительно продольной оси плуга. Опорно-регулирующий механизм выполнен в виде двух лыж 10, размещенных с наружных сторон бороздообразователей 3 (пластин-стоек) с возможностью изменения положения в вертикальном направлении.
Двугранный клин на рабочей поверхности имеет вертикальный делительный нож 11, расположенный в плоскости продольной оси плуга и высотой не менее чем максимальная глубина борозды (h max). Между двумя отвалами рабочего органа предусмотрена поперечная распорка 12.
Плуг для обработки лесной почвы агрегатируется трактором типа МТЗ-82 и работает следующим образом. Вначале движения пахотного агрегата вперед бороздоформирователь 3 с заостренными кромками 4, стреловидный лемех 6 и делительный нож 11 режущими кромками врезаются в почву до упора на опорные лыжи 10 и формируют соответственно вертикальные и горизонтальные стенки борозды, а при дальнейшем движении вырезают пласт, разделенный на две половины, которые сразу же поступает на наклонную рабочую поверхность двугранного клина 5 и плоскопараллельно, без изменения формы пласта, поднимаются до уровня почвы, попадает на горизонтальный участок 7 и одновременно в центральной части начинает взаимодействовать с отвалами 8, 9, и поднимаясь по которой, находясь над бороздой, оборачивается до 90°, а далее над поверхностью - остальные 90° и укладываются стерней вниз на необработанную поверхность по бокам открытой борозды.
В процессе вспашки вырезанный со всех сторон пласт при подъеме не оказывает давления на боковые стенки борозды и при оборачивании не подвергается каким-либо существенным изменениям формы и деформации, и не требует для этого дополнительной энергии, что резко снижает энергоемкость процесса обработки почвы с предлагаемым плугом и обеспечивает его агрегатирование с менее энергонасыщенным трактором.
1. Плуг для обработки лесных почв, содержащий горизонтальную раму с механизмом навески на трактор, два бороздоформирователя, выполненных в виде плоских пластин с заточенной передней кромкой, рабочий орган с лемехами и лево- и правооборачивающими отвалами и опорно-регулирующий механизм, отличающийся тем, что расстояние между бороздообразователями, закрепленными на горизонтальной раме, равно ширине формируемой борозды, а рабочий орган содержит расположенный между ними двугранный клин высотой, равной максимальной глубине борозды, и горизонтальный участок, расположенный на этой высоте, при этом лемеха имеют стреловидную форму и размещены со стороны острия клина, а отвалы размещены на горизонтальном участке зеркально-симметрично относительно продольной оси плуга.
2. Плуг по п.1, отличающийся тем, что опорно-регулирующие механизмы выполнены в виде двух лыж, размещенных на бороздоформирователях с наружных сторон с возможностью изменения положения в вертикальном направлении.
3. Плуг по пп.1 и 2, отличающийся тем, что двугранный клин имеет вертикальный делительный нож с заточенной передней кромкой, расположенный в плоскости продольной оси плуга и высотой заточки не менее максимальной глубины борозды.
