Кращі новини сайту
Деякі самодельщики намагаються зробити плуг своїми руками, копіюючи його з тракторного або кінного плуга. Найчастіше така спроба закінчувалася невдачею, причому не тому, що у майстрів не вистачало терпіння і волі, а через відсутність необхідних знань про геометрії корпусу плуга.
трохи теорії
Для того, щоб чіткіше уявити собі процес оранки та призначення окремих елементів плуга, спочатку розглянемо взаємодію з грунтом простого клина. Під впливом клина відбувається деформація грунту, характер якої залежить від технологічних властивостей грунту і кута альфа (α) установки робочої грані клина до горизонту.
Взаємодія клина з кутом альфа з грунтом
Двухгранний клин з кутом альфа відокремлює пласт від дна борозни, піднімає його, стискає в вертикальній площині і розколює на окремі частини. Чим більше кут альфа, тим сильніше клин згинає і кришить відокремлюваний пласт. Однак при збільшенні кута альфа до 45 ° грунт перестає ковзати по верхній межі клина і починає "сгружівать" перед клином. Двухгранний клин з кутом гамма (γ), орієнтований вертикально, відокремлює пласт від стінки борозни, відводить землю в сторону і стискає в горизонтальній площині.
Взаємодія клина з кутом гамма з грунтом
Двогранний клин з кутом бета (β) призначений відхиляти пласт в сторону, перевертаючи його.
Взаємодія клина з кутом бета з грунтом
Однак, щоб перевести пласт з горизонтального положення в похиле і перевернути його, кут бета клина повинен змінюватися від 25 ° до 130 °, тобто необхідно, щоб поверхня клина була криволінійної. Комплексний вплив на пласт трьох двухгранних клинів замінить один тригранний клин, який представляє собою тетраедр АМВО з трьома взаємно перпендикулярними гранями ВВП, АОМ і АОВ.
Взаємодія тригранного клину з ґрунтом
При переміщенні тригранного клину в напрямі осі X, ребро АВ відрізає пласт від дна борозни, ребро ВМ - від стінки борозни, а грань АВМ відводить пласт в сторону, кришить і обертає його.
Щоб забезпечити оранку ґрунту, тригранний клин перетворюють в криволінійну лемішно-отвальную поверхню корпусу плуга, яка характеризується безперервно змінюються кутами альфа, гамма, і бета.
Робоча поверхня корпусу плуга
Нагадаємо, що робочими органами плуга є: леміш, підрізати пласт знизу; відвал для обертання і крошения пласта, польова дошка - опора плуга, що впирається в дно борозни. Відвал, леміш, польова дошка, а також і стійка, за допомогою якої кріплять перераховані раніше органи плуга, складають корпус плуга. Переміщаючись в грунті в напрямі осі X, корпус плуга з криволінійною поверхнею відрізає пласт, піднімає його, деформує, кришить, обертає і скидає його в відкриту борозну. З безлічі технологічних операцій, що виконуються плугом, головним, з точки зору агротехніки, вважається оборот і подрібнення пласта, інтенсивність яких обумовлена значеннями і інтенсивністю зміни кутів альфа, гамма, і бета, тобто власне формою робочої поверхні відвалу корпусу плуга.
Процес обороту пласта землі:
а - глибина оранки; б - ширина захвату пласта корпусом плуга
Поверхні відвалів можуть бути циліндричними, ціліндроідальний (нагадують циліндричні) і гвинтові. Плуг з циліндричною поверхнею добре кришить і перемішує шари грунту, але погано обертає пласт, що не відповідає вимогам агротехніки. Тому плуги з циліндричними поверхнями корпусу для оранки землі не застосовують. Найбільший інтерес представляє плуг з ціліндроідальний поверхнею відвалу корпусу. Для цієї поверхні характерно інтенсивне наростання як кута крошения альфа (від α0 = 25 ° до αmax = 130 °), так і кута обертання пласта бета (від β0 = 25 °. 35 ° до βmax = 100 °. 130 °). Кут зсуву гамма змінюється в невеликих межах від (від γ0 = 35 °. 42 ° до γmax = 45 °. 50 °).
виготовлення плуга
Тепер, коли ми трохи познайомилися з теорією пристрою плуга, переходимо до виготовлення саморобного плуга. Щоб плуг могли виготовити всі бажаючі (хто знайомий з металообробкою), причому навіть ті, у яких немає можливості вигнути відвал на листозгинальних вальцях, нижче наводяться три варіанти виготовлення відвалу корпусу плуга. При формуванні корпусу плуга необхідно враховувати те, що піднімаючи пласт землі висотою 20-25 см, плуг відчуває досить значні навантаження, а поверхні його корпуса піддаються абразивного зносу, тому для робочих частин плуга необхідно підібрати сталь товщиною 3-5 мм.
Леміш. Леміш плуга необхідно передбачити знімним (для заточування перед початком оранки), зробити його краще з легованої сталі 9ХС (диск циркулярної пилки). Підійде і сталь 45, загартована до твердості HRC 50-55. Якщо в наявності є тільки вуглецева сталь звичайної якості, наприклад, ст.5, яка не «при термообробці", її теж можна змусити задовільно різати пласт землі, якщо перед оранкою ріжучу частину лемеша відбити на ковадлі в холодному стані, як косу, і нагострити.
Перший варіант виготовлення відвалу. Як говорилося вище, робоча поверхня відвалу повинна мати ціліндроідальний поверхню. При наявності листозгинальних вальців надати заготівлі потрібну форму не складе особливих труднощів. Для цього заготовку відвалу товщиною 3-4 мм, вирізану зі сталі (газоелектрозварення, ножицями), подають до вальців під кутом 20 ° -23 °, згинають її, а потім молотком по шаблону проводять доопрацювання.
Креслення відвалу плуга з листової сталі 3 мм
Другий варіант. Відвал можна виготовити зі сталевої труби діаметром 550-600 мм, товщина стінок якої становить 4-5 мм. У цьому випадку спочатку з щільного картону виготовляють шаблон відвалу, потім шаблон накладають на трубу, стежачи за тим, щоб між нижньою утворює відвалу і утворює циліндра труби був кут 20-23 °. Контур відвалу окреслюють крейдою, потім відвал вирізують газозварюванням і обробляють на наждаку. При необхідності форму відвалу допрацьовують молотком, орієнтуючись на шаблон.
Форма відвалу з труби діаметром 550-600 мм (товщина стінки 4-5 мм)
Третій варіант. Самий трудомісткий спосіб отримання відвалу, коли його заготівлю доводиться нагрівати в горні (або іншим способом), після чого вигинати по матриці (в якості останньої підійде відвал від тракторного плуга).
Корпус плуга виготовляють з листової сталі Ст.3-Ст.10 товщиною 3 мм.
Креслення деталей плуга:
а - леміш, легована сталь; б - бічний щиток стійки, Ст3; в - розпірна пластина, Ст3; г - пластина підстави плуга, Ст3; д - польова дошка, куточок 30х30 мм; е - стійка, труба діаметром 42 мм
Рекомендується спочатку виготовити елементи плуга з щільного картону, склеїти їх між собою, витримуючи відповідні кути. Так, значення кутів альфа і бета на різних ділянках корпусу складе від 25 ° до 130 °, кута гамма - від 42 ° до 50 °. Якщо саморобний плуг з картону задовольнить вас по всіх параметрах, сміливо беріться за метал.
Коли металеві елементи плуга будуть готові, для зборки корпусу знадобиться металевий (сталевий) лист товщиною 2-3 мм і розміром 500х500 мм, а ще буде потрібен зварювальний апарат. На металевому листі, відступивши від країв 40 мм, відкладаємо кут γ0.
Збірка плуга: 1 - леміш; 2 - бічний щиток стійки; 3 - металевий лист 2-3 мм
Використовуючи клини з кутом α0 = 25 °, встановлюємо на металевий лист леміш і прихоплює його до аркуша зварюванням з двох сторін. Підводимо під леміш бічний щиток стійки, стежачи за тим, щоб він був розташований вертикально і заходив за край лемеша на 5-8 мм, при цьому щиток стійки повинен бути розташований вище леза лемеша (тобто вище листа) на 6-10 мм, щоб не заважати лезу лемеша різати пласт землі. Щиток також злегка прихоплюють зварюванням як до леміш, так і до металевого листа.
Потім до леміш приміряємо відвал, який повинен стикуватися з лемешем щільно, без зазорів, щоб поверхні відвалу і лемеша склали одне ціле. Кут між лезом лемеша і верхнім обрізом відвалу дорівнює різниці кутів γmax і γ0 і повинен залишати 6-8 °.
Кріплення лемеші:
1 - леміш; 2 - гвинт з потайною головкою М8; 3 - відвал; 4 - пластина підстави; 5 - куточок 30х30х90 мм; 6 - гайка М8
Якщо виявиться невідповідність кутів і / або поверхонь, відвал допрацьовують молотком. Підігнавши відвал до леміш, його зварюванням прихоплюють до леміш (ззаду), а також до бічного щитку. Далі до бічного щитку приварюють розпірну планку і пластину підстави, до останньої знову ж прихоплюють наполегливі куточки для лемеша. Плуг ще раз оглядають і зварюють остаточно, при цьому металевий лист, на якому збирався плуг, від'єднується від корпусу за допомогою зубила або "болгарки" з відрізним диском. Завзяті куточки кріплення лемеша грунтовно приварюють до пластини підстави. Потім зварні шви зачищають, а відвал і леміш обробляють шліфувальною шкуркою.
Для того, щоб плуг був "самохідним" і сам "тримав борозну", до нього необхідно пристосувати 2-колісний блок.
Плуг з колісним блоком:
1 - польове колесо; 2 - гряділь; 3 - бороздовой колесо; 4 - корпус плуга; 5 - ручка; 6 - колісна вісь; 7 - пластина регулювання плуга з швелера
Бороздовой колесо діаметром 320 мм і шириною 40-50 мм роблять із сталевого листа товщиною 3-4 мм. Польове колесо діаметром 200 мм і шириною 40-50 мм вирізують з такого ж матеріалу. Колісна вісь виконана з 3/4-дюймової труби. З одного боку трубу загинають під кутом 90 ° і приварюють до загнутому кінця втулку для установки бороздовой колеса. На іншому кінці труби кріплять польове колесо. Колісну вісь роблять і складовою (на малюнку вище приведена складова вісь). Саму трубу приварюють до гряділях плуга (трубі діаметром 42 мм).
Глибина оранки плугом складе 200-240 мм, тобто буде приблизно дорівнює відстані по вертикалі від носка лемеша до польового колеса (див. Малюнок вище). Ширина оранки, рівна 220-250 мм, залежить від відстані (по горизонталі) від носка лемеша до бороздовой колеса. Тим, хто хоче зробити плуг регульованим по глибині оранки і ширині захоплення пласта землі (в сторону зменшення), необхідно передбачити, щоб польове колесо можна було переміщати по вертикалі, а бороздовой колесо - по горизонталі, а також фіксувати колеса в потрібному положенні. Для стійкості плуга при оранці необхідно передбачити регулювання точки приєднання плуга до тросу (якщо плуг переміщують за допомогою електролебідки) або до гака (якщо тяглова сила - кінь). Щоб було простіше відшукати оптимальну точку приєднання плуга, найпростіше взяти сталеву пластину завтовшки 6-8 мм (а ще краще швелер) розміром 120х160 мм, просвердлити в ній ряд отворів діаметром 10 мм і приварити пластину до гряділях плуга. На малюнку нижче наведена пластина регулювання, яку кріплять до колісного блоку з складовою віссю для коліс.
Пластина регулювання:
а - пластина; б - кріплення пластини (швелера) до гряділях; в - петля
Найкраще плуг працює з електролебідкою, тому що трос тягне плуг строго горизонтально. Коли плуг тягне кінь, з'являється вертикальна складова тягне сили, яка піднімає колісний блок вгору. Причому чим коня вище і чим ближче до неї приєднано плуг, тим ця вертикальна складова сила більше. Спочатку приєднуючи плуг до що тягне агрегату, прив'яжіть трос до пластини регулювання, відступивши від гряділя на 60-90 мм в сторону бороздовой колеса. Першу борозну на ріллі роблять на половину глибини оранки, щоб зменшити изгибающие зусилля. При проходженні другої борозни, пройшовши 5 м, необхідно зупинитися і подивитися на зріз борозни, польова дошка повинна залишати на ньому чіткий слід, який буде свідчити про те, що плуг правильно взаємодіє з грунтом. Якщо слід не помітний, перемістіть точку приєднання до лівого колеса на 30-60 мм, якщо слід надмірний, перенесіть точку до бороздовой колесу. При небажанні плуга заглубляться, змістите точку приєднання вище гряділя на 30-60 мм, а при надмірному заглибленні, опустіть точку приєднання плуга.
