Плуг — орудие для основной обработки почвы

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Классификация плугов

Плуг состоит из смонтированных на раме рабочих органов, механизмов, опорных колес и прицепного устройства (навески) для соединения с трактором или другими средствами тяги. Основные рабочие органы плуга — корпус, предплужник и нож. Корпус отрезает пласт почвы, оборачивает и рыхлит его. Предплужник отрезает часть задернелого пласта и сбрасывает его на дно борозды. Нож отрезает пласт в вертикальной плоскости.

По конструкции корпусов различают плуги лемешные, дисковые, чизельные, ротационные и комбинированные. Из них наиболее распространены лемешные плуги.
Чизельные плуги, как безотвальные, лишь условно относятся к плугам, так как в их работе отсутствует главный признак вспашки — оборот пласта. Это — глубокорыхлители.

Дисковые плуги используют для вспашки тяжелых почв и при лесовосстановительных работах. Рабочие органы этих плугов — сферические диски диаметром 600-800 мм. Во время движения плуга диски вращаются, подрезая и оборачивая пласт.
Недостатки обработки почвы дисковыми плугами заключаются в значительной глыбистости поверхности поля, плохой заделке растительных остатков, гребнистости дна борозды и др. Поэтому дисковые плуги применяют ограниченно (для обработки почв с древесными остатками, засоренных камнями, тяжелых почв под посев риса).

В основе принципа работы ротационных плугов лежит технология вспашки почвы с применением рабочих органов, совершающих сложные вращательно-поступательные движения. Ротационные плуги в настоящее время применяются редко, поскольку имеют сложную конструкцию, и, как следствие, недостаточную надежность, долговечность и высокую цену. Тем не менее, высокое качество обработки почвы этими плугами позволяет причислить их к перспективным почвообрабатывающим орудиям ближайшего будущего.

В комбинированных плугах применяют сочетание рабочих органов разных типов плугов (например, лемешных и дисковых, лемешных и чизельных и т. п.), что позволяет расширить диапазон их применения.

Лемешные плуги, применяемые для вспашки, классифицируются:

— по виду тяги — конные, тракторные, канатной тяги;

— по назначению — общего назначения, специальные. К специальным относятся плуги кустарниково-болотные, плантажные, садовые, виноградниковые, лесные, ярусные и для вспашки почв, засоренных камнями.

— по способу агрегатирования с трактором — навесные, полунавесные и прицепные;

— по типу основных рабочих органов (плужных корпусов) — одно-, двух-, трёх- и многокорпусные;

— по технологии вспашки — плуги для гладкой и для свально-развальной пахоты. Плуги для гладкой вспашки снабжены право- и левооборачивающими корпусами, попеременно включаемыми в работу, и не образуют свальных гребней и разъемных борозд. В условиях регионов, где преобладают небольшие по площади поля, применение оборотных и поворотных плугов для гладкой вспашки, вместо загонных, экономически оправдано, несмотря на их большую стоимость.
Они имеют ряд преимуществ:

  • не образуют свальных гребней и разъемных борозд, устранение которых требует проведения дополнительных операций;
  • сокращают сроки и повышают качество предпосевной обработки почвы;
  • имеют на 10-15 % более высокую производительность за счет сокращения времени на выполнение поворотов;
  • имеют в два раза большее количество корпусов, благодаря чему удваивается долговечность почворежущих элементов.

Конструкция плугов

Наибольшее распространение получили плуги общего назначения. Конструктивные элементы плуга делятся на рабочие и вспомогательные.
К основным рабочим органам плуга относятся корпус, предплужник и нож; к вспомогательным: рама, опорное колесо и механизм его регулирования, а также навесное устройство. Все рабочие и вспомогательные органы плуга смонтированы на раме, которая состоит из продольных брусьев, балки жёсткости и поперечных распорок.

Плуги общего назначения применяют для обработки почвы на глубину 18 — 35 см при возделывании зерновых, зернобобовых, технических культур и трав.
Вспашка лемешными плугами может быть свально-развальной или гладкой. На плугах для свально-развальной вспашки устанавливают правоотваливающие корпуса, схема размещения которых одинакова для навесных, полунавесных, прицепных плугов и лемешных лущильников.
Отличие лемешных лущильников от плугов заключается в том, что ими можно производить обработку почвы на глубину до 16 см; также у них отсутствуют предплужники и ножи.

Гладкую вспашку можно выполнять плугами, которые способны производить полный (на угол 180 градусов) оборот пласта в собственной борозде. Существуют конструкции таких плугов с несимметричным и симметричным расположением рабочих органов, характеризуемые фронтальным расположением рабочих органов, поэтому длина их не зависит от ширины захвата.
Фронтальные плуги могут состоять из одного или нескольких технологических модулей (секций), каждый из которых способен работать самостоятельно. Основные рабочие органы каждого модуля представляют собой зеркальное отображение органов другого модуля.
В отличие от рабочих органов оборотных плугов, функционирующих попеременно, все рабочие органы модуля фронтального плуга работают одновременно. Ширина захвата фронтального плуга может быть равна ширине захвата одного или нескольких модулей в зависимости от типа и тяговых возможностей трактора.

Плуг работает следующим образом.
Предплужник срезает верхнюю (задернённую) часть пласта, затем переворачивает её и укладывает на дно открытой борозды. Основной корпус плуга отрезает пласт со стороны борозды, разрыхляет и в определённой мере оборачивает его своей рабочей поверхностью, а затем укладывает его на задернённую часть, которую ранее уложил предплужник.
Для того чтобы образовывалась ровная стенка борозды, перед задним корпусом плуга устанавливают нож.

Элементы конструкции плуга

В состав корпуса плуга входят — стойка, лемех, отвал и полевая доска. Рабочую поверхность корпуса образуют лемех и отвал: со стороны поля она ограничена полевым обрезом, со стороны пашни бороздным обрезом, а сверху верхним обрезом.
Качество и вид вспашки определяет геометрическая форма лемешно-отвальной поверхности корпуса.
Лемех подрезает пласт снизу, приподнимает и направляет его на отвал. Отвал сдвигает поднятый лемехом пласт, крошит, переворачивает и сбрасывает его в борозду. Сбоку к нижней части корпуса прикреплена полевая доска. Она служит опорой для корпуса и предотвращает его смещение в сторону непаханого поля под действием сопротивления почвы.

Корпус плуга характеризуется следующими параметрами: шириной захвата, глубиной пахоты, углами установки лемеха к дну и стенке борозды и формой рабочей поверхности. Плуги общего назначения снабжены корпусами шириной захвата 25, 30, 35 и 40 см, специальные — 45, 50, 60, 70 и 100 см.

Конструктивно корпуса плугов подразделяются на отвальные, безотвальные, дисковые, вырезные и комбинированные. В зависимости от типа лемешно-отвальной поверхности различают полувинтовые, винтовые и культурные корпуса.

Культурный корпус хорошо крошит, а также удовлетворительно оборачивает почвенный пласт, поэтому его используют вместе с предплужником при обработке старопахотных почв.

Полувинтовой корпус хорошо оборачивает, а также удовлетворительно крошит почвенный пласт, поэтому плуги с такими корпусами рекомендуется применять при обработке залежных и сильнозадернённых почв. Для полного оборота пласта полувинтовые отвалы зачастую снабжают удлинительным пером.

Винтовые корпуса отличаются большой оборачивающей способностью, поэтому они рекомендованы для перепашки многолетних трав и обработки целинных земель.

Конструкции специальных корпусов напрямую связаны со спецификой производимой вспашки. Так, для вспашки тяжёлых почв с интенсивным крошением пласта (например, под корнеклубнеплоды) используют плуги с комбинированными корпусами. Корпус такого типа, помимо укороченных отвала и лемеха, снабжён ротором в виде усечённого конуса, который обращён большим основанием вверх, с прикреплёнными к образующим лопатками.
В процессе работы ротор, получающий привод от ВОМ (вал отбора мощности) трактора, ударами лопаток интенсивно крошит пласт, который поступает с отвала. Вследствие этого степень крошения почв возрастает на 10-20%, а тяговое сопротивление плуга уменьшается на 25-30%, тем не менее, общий расход энергии на вспашку увеличивается на 13-26%.

Лемех, в зависимости от геометрической формы, бывает трапецеидальный, долотообразный, зубчатый и с выдвижным долотом.

Трапецеидальный лемех прост в изготовлении и образует ровное дно борозды, но при этом хуже заглубляется и интенсивнее изнашивается. Вследствие этого его применяют при обработке лёгких старопахотных почв. Запас металла на тыльной стороне лемеха («магазин») используется для оттяжки лемеха в кузнице после изнашивания.

Долотообразный лемех имеет удлинённый (в виде долота) носок, который отогнут вниз на 10 мм («забор» глубины) и в сторону поля на 5 мм («забор» ширины), вследствие чего он лучше заглубляется и устойчивее в работе.
Зубчатые лемеха и лемеха с выдвижным долотом применяют при обработке очень тяжёлых почв.

Чтобы увеличить срок службы, лемеха иногда выполняют самозатачивающимися (двухслойными). Верхний мягкий слой быстрее изнашивается, обнажая нижний слой, выполненный из высоколегированной стали либо сплава сормайта толщиной 1,7 мм, вследствие чего длительно сохраняется острота лезвия, а срок службы лемеха увеличивается в 10-12 раз.

Отвал является основным рабочим элементом плужного корпуса. По его геометрической форме определяют тип рабочей поверхности корпуса. Отвалы производят из мягкой либо трёхслойной стали. Их рабочая поверхность цементируется на глубину 1,5-2,2 мм, вследствие чего она становится твёрдой и износостойкой, а отвал — упругим и прочным. Грудь отвала изнашивается быстрее, чем крыло, поэтому для корпусов, которые работают на тяжёлых почвах, её делают сменной.

Рабочую поверхность отвала полируют, что снижает силу трения почвы и облегчает скольжение пласта. Рабочая поверхность должна быть без вмятин, заусенцев, трещин, коррозийных участков, поскольку такое место может стать очагом залипания, нарушит процесс вспашки, увеличит тяговое сопротивление плуга.
Лемех и отвал крепят к стойке болтами с потайными головками, которые не должны выступать над поверхностью. Утопание головок допускается до 1 мм. Отвал должен плотно прилегать к лемеху по линии стыка и не выступать над поверхностью лемеха. Допускается местный зазор между ними не более 1 мм, а выступание лемеха над отвалом на 2 мм.

Полевая доска обычно закрепляется под углом 2-3 градуса к стенке и дну борозды. В многокорпусных плугах полевая доска заднего корпуса длиннее обычной, иногда её даже снабжают сменной пяткой, изготовленной из износостойкого отбеленного чугуна.

Стойка является несущим элементом корпуса. На неё монтируются все основные части. Различают низкие (на плугах с крючковатой рамой для обработки каменистых и иных почв) и высокие (на плугах общего назначения с плоской рамой) стойки.

Нож плуга разрезает почву в вертикальной плоскости по линии отделения пласта от массива для получения ровной стенки борозды. Нож улучшает оборот пласта, заделку растительных остатков, обеспечивает устойчивый ход плуга и равномерность глубины вспашки.
Различают ножи дисковые, черенковые и плоские с опорной лыжей. Дисковые применяются для плугов общего назначения; черенковые — для плантажных и лесных плугов; плоские с опорными лыжами — для кустарниково-болотных плугов.

Дисковые ножи применяют на плугах общего назначения и кустарниково-болотных для вспашки почв, не засоренных корнями деревьев и камнями. Дисковый нож устанавливают обычно перед последним корпусом плуга так, чтобы центр диска располагался над носком предплужника, нижняя кромка ступицы была выше поверхности поля на 1 — 2 см, а плоскость вращения диска была смещена в сторону поля от полевого обреза корпуса на 1 — 3 см.
При вспашке задернелых земель дисковые ножи ставят перед каждым корпусом. Это снижает тяговое сопротивление плуга, улучшает качество вспашки и снижает износ лемеха и отвала.

Черенковый нож имеет прямой черенок, переходящий в нож. Нож представляет собой двугранный клин и крепится к раме плуга при помощи накладки и хомута. Стойку ножа с криволинейным лезвием располагают вертикально. К концу лезвия ножа приварено долото отверстием, которым его насаживают на цилиндрический носок лемеха. Опираясь на лемех, нож меньше изгибается при работе на тяжелых почвах.

Стойку ножа с прямым лезвием устанавливают с наклоном лезвия к дну борозды под углом 70-75°; нож легко разрезает почву и мелкие корни, а крупные выворачивает на поверхность. Левую грань ножа располагают параллельно стенке борозды на расстоянии 5 — 10 мм от полевого обреза корпуса плуга.
Нож с прямолинейным лезвием можно перемещать по высоте.
На задернелых почвах носок ножа располагают на одном уровне с лезвием лемеха. Криволинейный нож по высоте не переставляют. Черенковые ножи применяют при вспашке задернелых почв, имеющих невыкорчеванные корни, засоренных камнями; их устанавливают на кустарниково-болотных, лесных и других специальных плугах.

Плоский нож с опорной лыжей устанавливают на кустарниково-болотном плуге для вспашки почвы, заросшей кустарником высотой до 2 м. По сторонам ножа расположены лыжи, положение которых по высоте относительно нижней кромки ножа можно изменять. Лыжи прижимают ветви кустарника, нож их разрезает.
По мере износа лезвия нож разворачивают на 180°. Для этого нож снабжен двумя лезвиями.

Предплужник снимает верхний задернелый слой почвы со стороны полевого обреза корпуса толщиной 8 — 12 см и шириной, равной 2/3 ширины захвата корпуса, и сбрасывает его на дно борозды, где он потом засыпается рыхлой почвой. Такие условия способствуют гибели в данном слое большинства личинок насекомых и семян сорняков, а разложение корней и растительных остатков приводит к накоплению перегноя.

Предплужник состоит из лемеха и отвала культурного типа, которые болтами закреплены к стойке, фиксируемой хомутом к раме плуга впереди основного корпуса. Глубина хода предплужника регулируется перемещением стойки в вертикальной плоскости с учётом глубины хода основного корпуса.
Ширина захвата предплужника не должна быть больше ширины открытой борозды, дабы избежать зависания пласта. В горизонтальной плоскости предплужники расставляют таким образом, чтобы между предплужником и впереди идущим корпусом свободно проходил пласт, а пласт, отваливаемый последующим корпусом, не задевал за предплужники.

Углосним используют вместо предплужника на корпусах, предназначенных для обработки каменистых почв. Он представляет собой небольшой отвал, прикрепляемый кронштейном к стойке корпуса или к раме плуга. Углосним срезает и сбрасывает на дно борозды только часть пласта, когда тот находится в приподнятом положении.

Почвоуглубитель предназначен для рыхления подпахотного слоя без его выноса его на поверхность.

Отвальный плуг

Рис. 1. Навесной четырехкорпусный плуг ПЛН-4-35: 1 — рама; 2 — дисковый нож; 3 — раскос; 4 — винт опорного колеса; 5 замок подвески; 6 — опорное колесо, 7 — предплужник; 8 — лемех; 9 — отвал; 10 — стойка корпуса, 11 — растяжка; 12 — прицепка для борон

Все рабочие и вспомогательные органы смонтированы на раме плуга, составленной из продольных брусьев, поперечных распорок и балки жесткости.

Корпуса размещают на раме последовательно со смещением на ширину захвата b в сторону непахотного поля (рис. 2) с некоторым перекрытием ∆ b = 25. 75мм, которое способствует полному подрезанию пласта при небольших отклонениях плуга от прямолинейного движения.

Расстояния l между корпусами (по ходу плуга) должны быть такими, чтобы была возможность установить предплужники и плуг не забивался почвой и растительными остатками. Обычно принимают l = (2,0. 2,2) b. У плугов с шириной захвата корпуса b= 35 см l = 75 см, а при b = 40 см l = 80 см.

Рис. 2. Схема навесного плуга общего назначения: 1 — рама; 2 — корпус; 3 — предплужник; 4 — дисковый нож; 5 — опорное колесо; 6 — подвеска

3.1. Рабочие органы плуга Корпус плуга

Качество вспашки зависит от конструкции корпуса плуга, геометрической формы и расположения его рабочей поверхности относительно дна и стенки борозды.

Корпус плуга (рис. 3) состоит из стойки, лемеха, отвала и полевой доски. Лемех и отвал образуют рабочую поверхность корпуса, которая ограничена со стороны поля полевым обрезом, со стороны пашни бороздным обрезом, а сверху верхним обрезом. Геометрическая форма лемешно-отвальной поверхности корпуса определяет вид и качество вспашки. Сбоку к нижней части стойки крепят полевую доску, которая служит опорой корпуса и предотвращает смещение его в сторону непаханого поля под действием сопротивления почвы.

Рис. 3. Лемешно-отвальный плужный корпус: I — лемех; II — полевая доска; III стойка; IV отвал; 1 — носок лемеха; 2 — лезвие; 3 — пятка; 4, 6, 8 — соответственно бороздной, верхний и полевой обрезы; 5 — крыло; 7 — грудь отвала

Подробнее устройство корпуса плуга показано на рисунке 4.

Рис. 4. Устройство корпуса плуга

Плуги могут комплектоваться корпусами с полувинтовой рабочей поверхностью отвала, безотвальными, вырезными почвоуглубительными корпусами, корпусами с почвоуглубителем, корпусами для культурной вспашки на скоростях до 7…9 км/ч, а также скоростными корпусами для пахоты на высоких скоростях 9…12 км/ч.

Культурный корпус (рис. 5, а) хорошо крошит и удовлетворительно оборачивает почвенный пласт, поэтому его применяют вместе с предплужником при обработке старопахотных почв.

Полувинтовой корпус (рис. 5, б) хорошо оборачивает и удовлетворительно крошит почвенный пласт, поэтому плуги с такими корпусами рекомендуется использовать на обработке сильнозадерненных и залежных почв. Для полного оборота пласта полувинтовые отвалы часто снабжают удлинительным пером.

Винтовые корпуса (рис. 5, в и г) отличаются большой оборачивающей способностью, поэтому рекомендованы для обработки целинных земель и перепашки многолетних трав.

Корпус плуга характеризуется шириной захвата b, глубиной обработки а, углами установки лемеха к дну α и стенке γ борозды, а также формой рабочей поверхности. Плуги общего назначения снабжены корпусами шириной захвата 25, 30, 35 и 40 см.

Рис 5. Виды лемешно-отвальных плужных корпусов: а — культурный; б — полувинтовой; в — винтовой; г — винтовой с углоснимом; е — с почвоуглубителем; ж — вырезной; 1, 15 — соответственно нижний и верхний лемеха; 2 — отвал; 3 — стойка; 4 — удлинительное перо; 5 — полевая доска; 6 — пятка полевой доски; 7, 9 — соответственно дисковый и вертикальный (типа «акулий плавник») ножи; 8 — углосним; 10 — долото; 12 — почвоуглубитель; 13 — распорка; 14 — щиток

Лемех (рис. 6) подрезает пласт почвы в горизонтальной плоскости и направляет его на отвал. В зависимости от расположения лемеха в почве он имеет: полевой обрез, обращенный в сторону поля; верхний обрез, служащий для стыковки с отвалом; бороздной обрез, обращенный в сторону борозды (отваленного пласта); нижний обрез, подрезающий пласт в горизонтальной плоскости. Лемех испытывает большое давление пласта и быстро изнашивается: теряет первоначальную форму и затупляется. Это может привести к нарушению технологического процесса вспашки. Кроме того, по мере затупления лемехов возрастают тяговое сопротивление плуга и расход топлива.

Восстанавливают лемех оттяжкой ударами молота, используя запас металла на его тыльной стороне (магазин 4). Затем лемех затачивают с верхней стороны до толщины лезвия 0,5. 1 мм. Запаса магазина хватает на три-четыре оттяжки.

По форме лемеха бывают трапецеидальные, долотообразные, вырезные и треугольные.

Трапецеидальные лемеха (рис. 6, а) проще в изготовлении, образуют ровное дно борозды, но хуже заглубляются и интенсивнее изнашиваются. Поэтому их используют при обработке легких старопахотных почв. Их устанавливают на предплужниках и на некоторых плугах.

Долотообразные лемеха (рис. 6, б) имеют удлиненный носок 1 (долото), отогнутый вниз на 10 мм от линии лезвия («забор» глубины) и в сторону поля на 5 мм («забор» ширины), благодаря чему они лучше заглубляяются и устойчивее в работе, обеспечивают устойчивую глубину вспашки. Предназначены такие лемеха для тяжелых почв.

Зубчатые лемеха (рис. 6, в) и лемеха с выдвижным долотом (рис. 6, г) используют при обработке очень тяжелых почв.

Для вспашки каменистых почв, раскорчеванных участков при большой глубине вспашки применяют усиление лемеха со щекой, приваренной снизу к носку, а также лемеха с долотом.

Рис. 6. Виды лемехов: а – трапецеидальный; б – долотообразный; в – зубчатый; г – с выдвижным долотом; 1 – пятка; 2 – носок; 3 – лезвие; 4 – магазин; 5 – зуб; 6 – долото

Для вспашки почв, не засоренных камнями, используют корпуса плугов с самозатачивающимися лемехами, изготовленными из двухслойной стали или наплавленными по кромке лезвия износостойким сплавом. Во время работы верхний мягкий слой, изнашиваясь быстрее, обнажает нижний (из сплава сормайта толщиной 1,7 мм или высоколегированной стали), более износостойкий, благодаря чему длительно сохраняется острота лезвия, а срок службы лемеха возрастает в 10…12 раз.

Отвал отрезает пласт от стенки борозды, деформирует его, сдвигает в сторону и оборачивает верхним слоем вниз. Под давлением скользящего по его поверхности почвенного пласта отвал изнашивается, а крыло отвала испытывает большой изгибающий момент. Отвал подвергается также ударам встречающихся в почве камней, корней, древесных остатков.

Для придания отвалу достаточной прочности его изготовляют двух- и трехслойным: твердые наружные поверхности обеспечивают достаточную износостойкость отвала, а мягкий внутренний слой придает ему прочность — устойчивость от изгибающего момента и ударов почвы.

Особенно большие давления испытывает грудь отвала, поэтому она изнашивается интенсивнее, чем крыло. Плуги, работающие в особо тяжелых условиях, снабжают корпусами со сменной грудью отвала.

Рабочую поверхность отвала полируют, чтобы снизить силу трения почвы и облегчить скольжение пласта. На ней не должно быть вмятин, заусенцев, трещин, коррозийных участков, поскольку при залипании таких мест почвой нарушается процесс вспашки, увеличивается тяговое сопротивление плуга.

Лемех и отвал крепят к стойке болтами с потайными головками, которые не должны выступать над поверхностью. Утопание головок допускается до 1 мм. Отвал должен плотно прилегать к лемеху по линии стыка и не выступать над поверхностью лемеха. Допускаются местный зазор между ними не более 1 мм и выступание лемеха над отвалом не более 2 мм.

Полевая доска обеспечивает устойчивый ход корпуса, предохраняет стойку от истирания и разгружает ее от изгибающего момента, возникающего под действием бокового давления пласта почвы.

Полевой доской корпус опирается на стенку борозды. Поэтому полевая доска испытывает большие усилия и сильно истирается, особенно у заднего корпуса. Ее крепят к стойке с тыльной стороны под углом 2. 3 0 к стенке борозды. Иногда у заднего корпуса устанавливают удлиненную полевую доску или к концу доски крепят сменную пятку (рис. 5).

Корпуса кустарниково-болотных и плантажных плугов, испытывающие особенно большие усилия, оснащают широкой полевой доской или устанавливают уширитель выше полевой доски.

Стойка – несущий элемент всех рабочих органов корпуса плуга, представляет собой литые, штампованные или сварно-штампованные детали. Стойки бывают высокие и низкие. На плугах общего назначения применяют преимущественно высокие стойки. Лемех и отвал при помощи болтов соединяют с седлом, расположенным в нижней части стойки. В верхней части стойка имеет головку для крепления корпуса к раме плуга болтами.

Виды вспашки. Конструкция плугов

Свойства почв в разнообразных природно-климатических зонах различны, поэтому необходимо использовать различные способы их обработки. В России наиболее часто используется вспашка лемешными плугами, которая включает в себя рыхление пахотного слоя, оборот пласта и заделку растительных остатков.

Основные виды вспашки:

а) С полным оборотом пласта; б) Со взмётом пласта; в) С помощью углоснима; г) Культурная; д) Двухъярусная; е) Ромбическая; ж) Безотвальная; з) Культурная с почвоуглубителем; и) Плугом с вырезными корпусами; к) Трёхъярусная; 1- Часть подзолистого слоя; 2-То же, смешиваемая с окультуренным слоем; 3 -Окультуренный слой до вспашки; 4 — Включения подзолистого слоя; 5 — Верхний окультуренный слой; 6 — Средний оподзоленный слой; 7 — Нижний иллювиальный слой.

Вспашка с полным оборотом пласта предназначается для максимального уничтожения растительного покрова путём его заделки на дно борозды. Полный оборот пласта достигается при использовании рабочих органов с винтовыми поверхностями при условии, что ширина пласта б≥2а (а-толщина пласта). Такой вид вспашки рекомендован для обработки целинных земель.

Взмёт пласта применяется для создания наибольшей поверхности пашни с целью обеспечения максимального воздействия на почву света, тепла, воздуха. Данный вид обработки получается при использовании винтовых рабочих поверхностей при условии в

Что такое плуг: схема и назначение устройства

Для получения хорошего урожая необходимо создавать растениям и почве благоприятные условия. В земле обязательно должны содержаться питательные вещества и кислород. Для этого проводят обработку почвы при помощи плуга. В статье мы расскажем, что такое плуг и какие его виды используются чаще всего.

Описание устройства

Плуг представляет собой сельскохозяйственную машину, которую используют для вспашки земли. Принцип работы устройства заключается в измельчении пластов почвы и дальнейшего ее сваливания на дно образованного углубления в земле.

К основным деталям агрегата относят:

  • рабочие органы и механизмы;
  • опорные колеса;
  • прицепное устройство.

В работе основное воздействие приходится на каркас, предплужник и ножевую пластину.

В зависимости от назначения агрегата выделяют различные виды плугов для тракторов. Очень важно правильно подбирать механизм для осуществления вспашки — при использовании неподходящего устройства может нарушиться технология посева и выращивания растений.

По назначению

Перед выбором инструмента для обработки важно определиться, для чего именно он необходим. Исходя из преследуемых целей, выделяют следующие виды механизмов:

  • инструмент общего назначения. Как правило, такое устройство имеет рабочие органы со стандартной шириной захвата, размер которого составляет 35 см. С помощью него обрабатывают старопахотные почвы, на которые в дальнейшем высевают технические, овощные и зерновые культуры.
  • инструмент специального назначения. К этой категории относятся плантажные и садовые агрегаты, механизмы, с помощью которых обрабатываются каменистые, кустарнико-болотные почвы, выполняется вспашка земли под виноградники. Агрегатами ярусного типа обрабатывают каштановые и сланцевые почвы.

Разные виды механизмов имеют определенные особенности в управлении и использовании, поэтому важно точно знать, какой тип агрегата необходим в конкретном случае.

По роду применяемой тяги

В зависимости от рода применяемой тяги выделяют следующие устройства:

  • конный распашник. Такие механизмы чаще всего используют на небольших территориях из-за отсутствия возможности транспортировать на участок тракторный агрегат;
  • тракторный распашник. Используется в большинстве случаев обработки почвы, является современным орудием для вспашки;
  • распашник канатной тяги. Подобные агрегаты применяются для обработки заболоченных территорий, в горной местности из-за отсутствия технической возможности у тракторного устройства функционировать в подобных условиях.

Неправильное использование механизма непременно приводит к его поломкам, поэтому важно максимально верно подобрать устройство для определенной местности.

По принципу сцепки

В зависимости от типа соединения с трактором выделяют следующие виды устройств:

  • навесной плуг. Отличается простым строением и относительно небольшой массой. Для нормального функционирования механизма обязательно использование поворотной полосы, имеющей небольшую ширину. Находясь в транспортном положении, устройства этого типа передают на трактор небольшой опрокидывающий момент;
  • полунавесной плуг. Имеет небольшое удельное сопротивление и большой радиус поворота. Находясь в транспортном положении, некоторая часть массы агрегата приходится на его заднее колесо;
  • прицепной плуг. Включает в себя 3 колеса и прицеп, которые необходимы для обеспечения устойчивости движения и высокого качества вспашки. Как правило, к прицепным агрегатам относят садовые, ярусные агрегаты, а также устройства, предназначенные для обработки кустарниково-болотных почв.

Чаще все в сельском хозяйстве используются навесные механизмы.

По конструкции плужного корпуса

Классификация плугов в зависимости от корпуса включает в себя механизмы таких типов:

  • лемешные. Самый распространенный вид агрегата, который применяется еще с давних времен;
  • дисковые. С помощью такого орудия вспахивают тяжелые, пересохшие и переувлажненные почвы на поливных территориях;
  • комбинированные и ротационные. Специализированные агрегаты, применяемые в редких случаях для обработки разных видов почвы. Перед использованием обязательно должна проводиться производственная проверка этих устройств.
  • чизельные. Используются довольно редко по причине отсутствия главного признака вспашки — оборота пласта.

Наиболее часто используемый тип — лемешной. Его применяют практически на всех видах почв, предназначенных для выращивания посевных культур.

Плуг: советы и рекомендации по использованию устройства

Независимо от того, плуг какого типа вы собираетесь использовать, перед началом работы в обязательном порядке должна проводиться настройка и регулировка механизма. Она заключается в следующих моментах:

    Важно убедиться в целостности конструкции, если какие-то компоненты расшатались, необходимо их подтянуть. Обязательно проводится смазка всех трущихся деталей и подшипников.

Выбирая механизм для обработки почвы, лучше всего обратиться к опытным знакомым или в специализированный магазин. Вам помогут определиться с выбором и дадут советы по эксплуатации плуга.

Конный плуг: особенности и алгоритмы изготовления

Самым сложным процессом при обработке земли является вспашка почвы при помощи плуга. Стоимость готового плуга достаточно высока, поэтому многие землевладельцы предпочитают изготавливать орудие самостоятельно, для чего приобретают готовые детали из которых собирается плуг или производят детали самостоятельно. Проще всего собрать орудие для вспашки земли из уже готовых деталей — это занимает меньше времени и менее трудозатратно, поскольку не приходится гнуть металл самостоятельно, изготавливая нелинейные детали с изгибами под определенным углом. В данной статье подробно рассмотрим конный плуг.

Какие плуги бывают?

Существует множество видов сельскохозяйственных орудий, которые отличаются друг от друга предназначением. Так, по виду тяги они подразделяются на:

  • тракторные — предназначаются для разнообразных видов техники, в том числе и для небольших мотоблоков;
  • конные — такая категория встречается редко, поскольку основные площади почвы обрабатывают при помощи техники, а данный вид плугов предназначается для возделывания труднодоступных наделов, куда технику загнать не получится;
  • канатные — наиболее редкая категория, применяются они исключительно для вспашки без применения силы животных или техники.

Конный плуг в работе

По виду конструкции данное сельскохозяйственное орудие также подразделяется на несколько типов. Так, распространены лемешные плуги, применяемые с давних времен, они не теряют своей популярности до сих пор. Ротационные, комбинированные и дисковые плуги подходят для вспашки глинистых и прочих тяжелых земель, в частности, первый вид применяют для обработки целины. Менее популярны чизельные плуги, которые не производят оборот земельного пласта, но они мало востребованы в хозяйстве.

Конный плуг общего назначения

Кроме того, плуги подразделяются на устройства специального и общего назначения, последние применяют для обработки уже освоенных земельных участков. Специальные применяют для вспашки каменистой почвы — в них присутствует механизм, защищающий устройство от повреждения камнями, для повышения плодородности земли — такие устройства именуют ярусными, для получения выровненной вспаханной поверхности — оборотные, имеющие зеркальные механизмы для возделывания грунта.

Строение плуга

Для собственноручного создания пахотного орудия важно определиться с его предназначением и изучить строение. Конные плуги состоят из ряда деталей, подразделяющихся на вспомогательные (обеспечивающий правильность процесса) и рабочие. Хорошо изготовленный инструмент обеспечивает правильную вспашку:

  • вскопанные земельные пласты после процедуры прилегают друг к другу;
  • борозды выходят прямолинейными и ровными;
  • пласты на протяжении вспашки получаются одинаковые;
  • после вспашки поверхность поля становится обработана равномерно.

Принцип работы сельскохозяйственного орудия не отличается сложностью — предплужник срезает землю сверху, выворачивает и перемещает ее в борозду, получившуюся в результате работы корпусной части. Одновременно корпус срезает грунт с бока углубления, рыхлит его и перекручивает под установленным углом (данный фактор зависит исключительно от конкретного типа конструкции), а затем взрыхленная почва помещается сверху расположенного на дне, смещенного предплужником, слоя дерна. Как правило, инструменты общего назначения способны переработать грунт до глубины в 30 см.

Вспаханное при помощи плуга поле

Сам плуг состоит из основных, рабочих деталей:

  • корпуса — он представляет собой стоку к которой крепятся полевая доска и лемех с отвалом;
  • предплужника — часть, которая срезает располагающийся сверху почвенный слой (дерн);
  • ножа;

и дополнительных, вспомогательных:

  • регулируемого до требующейся высоты опорного колеса;
  • рамы, состоящей из распорки, балок жесткости, данная деталь — основа, к ней крепятся остальные части устройства;
  • навески, необходимой для крепления инструмента к движущему средству.

Важно! Определенный тип плуга следует выбирать исходя из вида почвы, которая будет обрабатываться, и вида высаживаемой культуры — например, для посадки корнеплодов рекомендуется применять устройство комбинированного типа.

Устройства могут быть однокорпусные, многокорпусные или двухкорпусные. Состоит каждый деталь из:

  • полевой доски;
  • рабочей поверхности;
  • стойки.

Принцип действия рабочей поверхности заключается в подрезке верхнего слоя почвы и его подъема лемехом к отвалу, который переворачивает и деформирует землю. Полевая доска, расположенная снизу корпуса, не допускает сдвиг инструмента к уже пройденному участку.

Плужные корпуса подразделяются на:

  • культурные — подходят для обработки возделываемых продолжительное время земель;
  • отвальные — способствуют увеличению плодоноскости почвы за счет перемещения проросших сорняков на дно борозды, где они превращаются в перегной, и обогащения ее кислородом;
  • винтовые — применяются при обработке целины;
  • полувинтовые — подходят для обработки целины и задерненного грунта.

Важно! Рыхление осуществляется на глубину от 20 до 30 см.

Данная деталь предназначена для срезки задерненной земли и ее перемещения для дальнейшей деформации. Лемех за короткое время теряет остроту и первоначальную форму, что приводит к нарушению процесса, поэтому для его создания необходимо использовать исключительно высококачественную сталь.

Лемех для плуга

При самостоятельном изготовлении лемеха внимание обращают на сложность процесса и вид возделываемой почвы. Так:

  1. Трапециевидный лемех подходит для обработки ранее возделываемой земли. Преимущество конструкции в простоте изготовления, а недостаток — в быстрой изнашиваемости.
  2. Долотообразный лемех имеет «носик», выступающий вниз на сантиметр и на половину сантиметра в сторону почвы, что позволяет инструменту быстрее заглубляться. Этот тип деталей применяют на суглинистых и аналогичных почвах.
  3. С выдвижным долотом или зубчатый лемех подходит для обработки каменистых наделов и вспашки глинистых, суглинистых почв.

Важно! Долотообразные лемехи устойчивы к износу и пригодны для вспашки любого типа почвы. При затуплении кромку лезвия лемеха оттачивают.

Данная деталь необходима для качественной вспашки, она срезает, переворачивает и деформирует пласты земли. Как правило, плужный отвал изготавливают из трехслойной или углеродистой стали. Отвал — изогнутая деталь, состоящая из:

  1. Грудь. Срезает пласт почвы со стенки борозды, раздрабливает и начинает совершать переворот.
  2. Носик или крыло. Данная деталь завершает начатый грудью переворот пласта.

Важно! Поскольку подавляющая часть работы совершается грудью, ее износ — частая проблема. Для более простой замены детали отвал делают не монолитным, а состоящим из двух частей.

Рабочие поверхности отвала

Выбирая материал для изготовления деталей плуга, следует учесть, что отвал и лемех должны быть практически одинаковы по толщине, допустимое отступление размера составляет 1 мм, а зазор между отвалом и стыком не должен превышать половины миллиметра.

Нож и предплужник

Данная деталь располагается между основным корпусом и предплужником, причем устанавливается под острым 45-градусным углом. Предплужник — деталь, которая устанавливается перед ножом и главной частью инструмента, он предназначена для предварительного снятия части дерна и ее сброса на дно борозды. Наиболее часто в хозяйстве применяются инструменты с предплужниками — они максимально качественно вспахивают почву, способствуют росту урожая и уничтожают сорняки.

Важно! Помимо вышеперечисленных деталей плуг дополняют одним или несколькими опорными колесами.

Пошаговая инструкция

Для собственноручного изготовления плуга рекомендуется придерживаться определенного алгоритма и выбирать определенные материалы. Лемех желательно изготавливать из стали 9ХС или 45, но допустимо и использование углеродистой стали — в этом случае режущую часть детали перед работами отбивают на наковальне и затачивают. Лемех следует делать съемным — это упрощает процесс эксплуатации инструмента.

Чертеж деталей плуга

Отвал можно изготовить двумя способами:

  1. Из прочной трубки диаметром в 600 мм со стенками в 5 мм. Для этого изготавливают картонный шаблон детали, накладывают его на сталь, обводят мелом и выкраивают деталь. После вырезки обрабатывается наждачкой и молотком до нужной формы.
  2. При наличии специализированного листогибочного оборудования процесс изготовления отвала занимает минимум времени — заготовка из стали толщиной 4 в мм подается вальцам под углом в 23 градуса, изгибается и доводится до нужной формы молотком.

Прежде чем приступить к сборке стального плуга, рекомендуется составить макет инструмента из картона и только после этого приступать к самому процессу:

Отвальный плуг

Плуг относится к древнейшим сельскохозяйственным орудиям, не потерявшим свою актуальность с древнейших времен до наших дней. Конечно, современный плуг существенно отличается от своего предка, изобретенного еще древними римлянами. Однако суть и назначение устройства не поменялись с тех самых пор.

В наше время на полях в большинстве случаев используется тракторный плуг. За многие века своего существования это нехитрое устройство серьезно эволюционировало: на сегодняшний день существует немало его разновидностей. По конструкции корпуса плугов их можно разделить на отвальные, безотвальные, почвоуглубительные, вырезные, дисковые, а так же с выдвижным долотом. В данной статье мы рассмотрим самую распространенную разновидность плуга – отвальный плуг. Стоит отметить также, что еще одним популярным видом плугов является чизельный плуг.

Эксплуатация отвального плуга

Плуги с отвальным корпусом нашли самое широкое применение в наших широтах. Такой плуг обеспечивает вспашку поля с полным или же частичным оборотом, создавая взрыхление пласта. Отвальный плуг – незаменимый на поле агрегат, который способен заделывать пожнивные остатки на достаточную глубину.

Среди известных, это наиболее экологичный из всех известных способов борьбы с сорняками, с успехом заменяющий даже применение для борьбы с сорными растениями химических средств, вред от которых сегодня рассматривается как непомерный в сравнении с пользой. Так же, во время вспашки лемешно-отвальным плугом уничтожаются личинки насекомых – вредителей полей, споры разнообразных болезней сельхозкультур. И все это – без использования гербицидов.

Стоит добавить, что с точки зрения некоторых специалистов применения отвального плуга выглядит не столь однозначным. В качестве аргументов приводится ухудшение плодородного слоя почвы и ее уплотнение, необходимость держать землю под паром. В качестве альтернативы предлагаются нетрадиционные методы обработки почвы – щадящая, минимальная, безотвальная. Однако, безгирбицидное выращивание сельхозкультур без лемешно-отвального плуга на данный момент не представляется возможным, а значит, применяться он будет и далее.

Устройство отвального плуга

Современные лемешно-отвальные плуга могут отличаться по конструкции, однако все они имеют примерно сходное строение. Обязательными деталями в них являются лемех, отвал, стойка, щиток, долото, уширитель, полевая доска, почвоуглубительная лапа, кронштейн, диск, шпиндель, корпус ротора, ротор, вал и лопатки. Отвальные плуги могут различаться по способу присоединения их к трактору. Можно выделить прицепной, навесной и полунавесной. Пожалуй, самыми популярными явлются плуги марки Лемкен.

Большинство плугов не лишены некоторых конструктивных недостатков, среди которых относительно малая производительность при достаточно высокой энергоемкости — до 50-80 кВт/м. Нарекания могут вызывать уплотнение дна борозды, отсутствие достаточного крошения почвы. Из-за расположения корпуса под углом плуг выглядит весьма не компактно. Однако, над улучшением конструкции отвального плуга ведется непрерывная работа, и современные модели уже во многом преодолевают недостатки своих предшественников.

Принцип работы отвального плуга

Плуг отвальный общего назначения предполагает вспашку почвы на глубину 20-30 см. Сам процесс выглядит следующим образом: Верхняя часть почвенного пласта срезается предплужником, переворачивается и укладывается обратно в борозду.

Основной корпус плуга срезает пласт со стороны борозды и помещает на ранее уложенную предплужником задеренную часть. Нож, установленный перед задним корпусом, обеспечивает образование ровной стенки борозды.

Цены на плуга, в зависимости от модели, могут отличаться в разы – от 500$ до 30 000$. Рынок предлагает большое разнообразие этих незаменимых сельскохозяйственных агрегатов, на любой вкус и кошелек.

Отвальный плуг

Плуг состоит из основных рабочих органов — ножа, предплужника, корпуса, который в свою очередь состоит из стойки, лемеха, отвала, полевой доски и из вспомогательных – рамы, опорных колес, механизма регулирования с трактором, а некоторые, например, ПКГ-5-4ОВ имеют гидромеханизм и пневмогидросистему. На плугах для работы на почвах, засоренных камнями. Предплужники и нож не устанавливаются.

Качество вспашки определяется конструкцией корпуса плуга, геометрической формой и расположением его рабочей поверхности относительно дна и стенки борозды. корпуса по конструкции подразделяют на: отвальные, вырезные с почвоуглубителем, безотвальные с выдвижным долотом, дисковые, комбинированные, для ромбической вспашки, рабочий орган чизельного плуга.

По форме рабочей поверхности отвальные корпуса подразделяют на цилиндрические, культурные, полувинтовые и винтовые.

В плугах отечественного производства наиболее распространены рабочие поверхности отвалов двух типов — культурная для вспашки старопахотных и несвязанных почв, которая обладает хорошими крошащими свойствами и оборачивает пласт примерно на 52°; полувинтовая для вспашки связанных, задернелых, кустарниково-болотных и засоренных камнями почв.

Культурные корпуса выпускают трех типов для работы на скоростях до 7 км/ч, 7-9 км/ч и 9-12 км/ч, которая указывается в технической характеристике плуга.

Скоростные плуги имеют более короткий, чем у плугов, работающих на скоростях до 7 км/ч, отвал. Бороздовой обрез отвала срезан по кривой, чтобы не задирался повернутый пласт почвы. Отвал оснащен сменной грудью. Полевая доска его шире, так как она воспринимает большие усилия.

Вырезной корпус применяется для отвальной вспашки подзолистых почв с небольшим пахотным горизонтом с одновременным углублением его на 4-5 см. Корпус снабжен двумя лемехами, в промежутке между которыми проходит без оборота нижняя часть пласта, подрезанная лемехом. Оставшаяся верхняя часть пласта поступает на отвал и оборачивается так же, как и обычным плугом. На корпусе может устанавливаться выдвижное долото.

Корпус с выдвижным долотом снабжен долотом, закрепленным на стойке; конец долота выступает за носок лемеха на 20-30 мм. Долото способствует хорошему заглублению корпуса и предотвращает поломку лемеха при встрече его с камнями или корнями деревьев. Плуги с данными корпусами используются для вспашки твердых суглинистых и глинистых почв.

Корпус с почвоуглубителем предназначен для вспашки подзолистых, каштановых и маломощных черноземов с одновременным углублением рыхления слоя на 6-15 см без выноса нижних слоев. Для этого сзади корпуса с помощью кронштейна устанавливается стрельчатая почвоуглубительная лапа с шириной захвата 26 или 30 см.

Безотвальный корпус применяется для рыхления почвы в ветроэрозионных и засушливых районах. Пласт почвы, подрезанный лемехом и поднятый уширителем, крошится без перемешивания частиц, образуя пустоты для накопления влаги в осенне-зимний период. Стерня же в большей части остается на поверхности. Щиток защищает стойку корпуса от истирания.

Комбинированный корпус предназначен для вспашки тяжелых почв с одновременным интенсивным рыхлением лопастями ротора почвенного пласта. Ротор вращается на валу с частотой 268—507 оборотов в минуту. Поле, вспаханное комбинированным корпусом, имеет ровную, хорошо взрыхленную поверхность и не требует дополнительной обработки. Привод ротора осуществляется от вала отбора мощности (ВОМ) трактора.

Корпус для ромбической вспашки применяют на плугах некоторых зарубежных фирм. Он снабжен двумя лемехами: нижним, как у обычного плуга, и боковым, крепящимся к стойке.

Дисковой корпус применяют для вспашки тяжелых твердых почв, засоренных древесными корнями, а также переувлажненных, например, при возделывании риса. Сферический диск крепится к стойке с помощью кронштейна. Плоскость вращения режущей кромки диска наклонена к дну борозды под углом 70 °, а направление движения плуга образует угол атаки 40—45°. Диск, заглубленный на 25—35 см, движется поступательно вместе с агрегатом и, одновременно вращаясь на подшипниках шпинделя (под действием сопротивления почвы), сдвигает отрезанный пласт ее и сбрасывает в борозду с оборотом. При этом не уплотняется дно борозды.

Рабочие органы применяются для рыхления почвы на глубину до 45 см, например, на рыхлителе-щелевателе РЩ-3,5.

Для основной обработки почв применяются: навесные плуги ПЛН-3-35, ШШ-4-35, ШШ-5-35, ПКС-4-35, ПН-8-35, ПГЛ-7-40; полунавесные ПЛН-6-35, ПКГ-5-40В; прицепные ПГС-З-ЗО и др.

Плуг ПЛП-5-35 применяют для вспашки почв с удельным сопротивлением до 9 Н/см 2 на глубину до 30 см и агрегатируют с тракторами класса тяги 30 и 40 кН.

Для обеспечения нормальной работы плугов при обработке старопахотных почв, засоренных камнями различных размеров и форм, скрытыми в толще обрабатываемого слоя или частично выступающими над поверхностью поля на плугах ПКГ-5-40, ПГП-7-40 и др. устанавливается гидропневматический предохранитель. Основными узлами его являются: пневмогидроаккумулятор (ПГА) со штуцером и поршнем, манометр, кран, гидроцилиндр, маслопроводы. Каждый корпус плуга управляется гидроцилиндром с помощью грядиля и шарнирных опор. Для лучшего крошения и оборачивания пласта на корпусе установлены углосним, перо и долото.

Пневмогидроаккумулятор поршневого типа представляет собой закрытый цилиндрический сосуд вместимостью 6,3 л, разделенный на две части (газовую и масленую) с помощью поршня. Верхняя камера заполнена сжатым азотом с начальным давлением 60—90 МПа.

Во время работы все корпуса удерживаются от выглубления давлением газа, находящегося в газовой полости ПГА. При встрече с препятствием сопротивление перемещению корпуса в почве возрастает, корпус выглубляется и смещает плунжер гидроцилиндра. Рабочая жидкость вытесняется в ПГА, перемещает поршень 5, газ дополнительно сжимается, т.е. в ПГА аккумулируется энергия. Эта энергия используется для автоматического возвращения корпуса в рабочее положение после обхода препятствия.

Газовую полость ПГА заряжают азотом из специального баллона, подключив его к штуцеру. Для зарядки ПГА маслом магистраль через запорный кран гибким маслопроводом включают в гидросистему трактора. По окончании зарядки кран закрывают. При работе на легких почвах устанавливают давление 6—9 МПа, а на тяжелых — 9—11 МПа.

Агрегатируется ШХ-5-40В с тракторами Т-150К, ДТ-75С, Т-4А, навесная система которых должна быть смонтирована только по трехточечной схеме. Высота присоединительного треугольника автосцепки СА-2-700 мм (без удлинителей). Производительность за час основной работы равна 1,2—2 га/ч.

К специальным плугам основной обработки почвы относятся кустарниково-болотные ПБН-100, ПКБ-75 для обработки почвы на глубину 30—50 см; плантажные ППУ-50А, ППН-40, ППН-50 для предпосадочной вспашки почвы под сады и виноградники на глубину 40—80 см, садовые ПСГ-3-30, ПС-4-30 для вспашки в междурядьях садов почв с удельным сопротивлением до 9 Н/см 2 ; ярусные ГШЯ-4-40, ПТН-3-40 для основной обработки малоплодородных подзолистых, солонцовых и каштановых почв с целью их коренного улучшения (их применяют также для глубокой вспашки почв под посевы сахарной свеклы, посадку садов, хлопчатника и виноградников); ямокопатели диаметром 1,0; 0,8; 0,6 и 0,3 м на глубину до 100 см для посадки саженцев и установки столбов КЯУ-100, КПЯ-100, КШШ1-60.

Загрузка ...
Фермер Вики