Что такое колесный плуг

Устройство плуга, рабочие органы, схема

Плуги относятся к сельскохозяйственному оборудованию, без которого сложно представить механизированную обработку полей. От качества, надежности и правильной конструкции плуга во многом зависит будущий урожай.

Классификация плугов

В сельском хозяйстве используется несколько типов плугов. На категории их делят по нескольким факторам.

Функциональное предназначение

• Техника общего назначения – устройство рабочих органов обеспечивает стандартную ширину захвата, равную 35 см; эта техника используется для вспахивания полей, выделенных под посев зерновых, технических и овощных культур;
• Пахотные плуги спецназначения – это техника специальной конструкции, используемая для обработки грунта в садах и виноградниках, для разработки каменистой почвы, кустарниково-болотных грунтов, для вспахивания солонцовой и каштановой почвы.

Тип соединения с ведущим трактором

Механизм сцепления с трактором может быть:

• прицепной;
• навесной;
• полунавесной.

Число корпусов

По количеству корпусов плуга бывают:

• однокорпусные;
• многокорпусные.

Технология вспахивания

Может применяться одна из двух технологий вспахивания:

• гладкая пахота
• свально-развальная пахота

По типу отвала

В зависимости от конструкции используемого отвала плуга, его корпус бывает:

• «культурным» – применяется для вспахивания старопахотных земель;
• вырезной – используется для полей с небольшой толщиной плодородного слоя;
• полувинтовой – подходит для вспахивания задернелой почвы;
• с почвоуглубителем – позволяет параллельно вспахивать грунт и разрыхлять его; используется на подзолистых и каштановых грунтах;
• с выдвижным долотом – применяется для вспахивания суглинка и глинистых грунтов;
• ротационный – используют для обработки полей, на которых выращиваются культуры, требовательные к качеству обработки плодородного слоя;
• дисковый – им вспахивают сильно увлажненные поля, тяжелые грунты и почву, сильно засоренную корнями деревьев;
• безотвальный – подходит для вспахивания земель в засушливых районах, где есть большая вероятность ветровой эрозии;
• комбинированный – используется для вспахивания грунта, который требует интенсивного и хорошего измельчения.

Общее устройство плуга

Плуг для вспахивания земли состоит из рабочих органов и вспомогательных элементов. Рабочие органы плуга и дополнительные элементы крепятся на общей раме. К вспомогательным элементам относятся:

• бороздные колеса:
• одно или два вспомогательных колеса;
• механизм регулирования глубины вспахивания грунта;
• прицепной механизм.

К рабочим органам плуга относятся:

• нож;
• предплужник со встроенным почвоуглубителем;
• основной корпус.

Нож используется для разрезания верхнего пласта земли, чтобы облегчить вхождение корпуса плуга во вспахиваемую почву. Наличие ножа плуга способствует выравниванию стенок формируемых борозд. На плугах общего назначения используются дисковые ножи, а на плугах специального предназначения устанавливают ножи черенкового типа.

Предплужник имеет схожую конструкцию, что и основной корпус, но он гораздо меньше по размерам. Ширина захвата предплужника на 1/3 меньше величины захвата для основного корпуса. Посредством предплужника выполняется подрезание и последующее измельчение приповерхностного слоя грунта.

Схема плуга

На схеме плуга обозначено: (1) предплужник, (2) корпус, (3) прицеп для борон, (4) рама, (5) дисковый нож, (6) регулятор глубины обработки, (7) опорное колесо, (8) навеска.

Часто в составе плугов используется гидропневматический предохранитель. Эта часть плуга нужна для того, чтобы безопасно вспахивать старопахотную почву, засоренную камнями и корнями деревьев, которые могут частично выступать над поверхностью земли или быть полностью скрытыми в грунтовой почве. Основными деталями предохранителя являются: гидравлический цилиндр, пневматический гидроаккумулятор со штуцером и поршнем, маслопроводы, манометр и кран.

Корпус

Основной корпус плуга позволяет срезать почвенный слой, крошить его, переворачивать и укладывать на дно борозды. Корпус лемешного плуга состоит из:

• стойки (1);
• башмака (2);
• лемеха (3);
• отвала (4);
• груди отвала (5);
• крыла (6) и пера (7) отвала;
• полевой доски (8);
• пятки полевой доски (9);
• углоснима (10).

Каждый из корпусов плуга управляется посредством шарнирной опоры и грядиля. Чтобы улучшить переворачивание и дробление земного пласта на корпусе предусмотрено перо, долото и углосним.

Лемех

Лемех плуга обеспечивает подрезание слоя разрабатываемой почвы. На плугах используются лемеха различных форм: трапецеидальные, вырезные, долотообразные, со щекой, с выдвижным долотом.

С помощью трапецеидальных лемехов образуется ровное дно борозды. Этот тип лемехов используется в составе однокорпусных плугов и на предплужниках.

Для долотообразных лемехов характерно наличие удлиненного долота (носка), который отогнут вниз от линии режущего лезвия на величину 1 см. Лемеха этого типа хорошо углубляются в грунты, рекомендуется применять их на тяжелых грунтах. Долотообразные лемеха опрощают их обработку, обеспечивая стабильную глубину вспахивания.

Лемех треугольной формы используют в составе плугов специального назначения, картофелекопалок и других сельскохозяйственных машин, используемых для обработки грунта. Треугольная форма позволяет создавать увеличенное давление на отрезаемый пласт грунта.

Лемеха вырезного типа используются в составе почвоуглубительных корпусов.

Отвал

Отвал плуга выполняет отрезание пласта грунта от стенки борозды, переворачивает его и отваливает пласт на дно формируемой борозды. Передняя часть отвала – это его грудь, а задняя – крыло. Грудь изнашивается более интенсивно, поэтому у плугов, которые применяются для вспахивания тяжелых грунтов, отвал имеет съемную грудь. На крыло воздействует постоянный изгибающий момент, что может вызывать его деформации и последующую поломку.

Отвал и лемех крепятся к плужной стойке болтами с потайной головкой, не выступающей над поверхностью. При креплении важно, чтобы отвал плотно прилегал к лемеху по их линии стыка и не выступал над поверхностью лемеха.

Полевая доска

Полевая доска – это рабочая часть плуга, обеспечивающая плавность и ровность хода корпуса плуга, исключая его разворот вследствие сопротивления вспахиваемой почвы. Наличие полевой доски защищает стойку от чрезмерного истирания, разгружает ее от изгибающего момента, который возникает вследствие бокового давления со стороны пласта грунта. С помощью полевой доски корпус плуга опирается на стенки борозды. Часто полевая доска конструктивно реализована так, чтобы ее можно было переустанавливать, повернув на 180°. После износа доску можно устанавливать хвостовиком вперед, позволяя ее дальнейшее применение.

На плугах могут использоваться два вида стоек:

• низкие – используются для тяжелых грунтов и заброшенной почвы;
• высокие – подходят для окультуренных и мягких почв.

Для их производства используется метод штамповки. Каждая из стоек имеет соответствующее седло для монтажа корпуса.

Плуг — странички истории

Долгое время, тысячелетия до нашей эры этот труд был мотыжным. Мотыга хорошо обрабатывала рыхлую почву в Месопотамии и в пойме реки Нил. Однако в процессе расселения людей и освоения новых земель человеку потребовалось обрабатывать новые земли — целину с многолетними травами, с большим количеством корней. Здесь нужно было не только вспахивать, но и подрезать дерн.

Плуг древние люди считали даром Богов. Египтяне относили его к творениям Осириса, греки — Афины-Паллады, индийцы — Агни, а жители Китая — божественного Шенпунгу. В своем изначальном виде плуг произошел от так называемой «бороздовой палки» — палки, раздвоенной палки с острой частью, прокладывающей борозду. Именно ее помощью впервые землю начали рыхлить волочением, в замен привычного копания. Однако и это орудие, явившееся прообразом плуга не могло справиться с плотным дерном. Чтобы пройти дерн нужно было усилить давление на уходящую в землю часть орудия. Так появился первый плуг с рукояткой.

Первый плуг состоял из трех вполне узнаваемых элементов — это дышло, за которое его тянули по полю, уходящий в землю лемех и рукоять. Один человек тащил за собой плуг а другой шел следом с помощью рукоятки углубляя плуг в землю и направляя его.

Предполагается, что следующий этап развития плуга произошел в VI тысячелетии до н.э. в Месопотамии. Этому послужило приручение волов. Именно этих животных первыми приспособили для работы с плугом. Первоначально дышло плуга просто привязывали к их рогам. Позже появились ярмо и первая упряжь. Разумеется появление тягловой силы значительно повысило темпы обработки земли и облегчило труд крестьян.

Следующей же важнейшей вехой в истории развития плуга мы обязаны древним римлянам. В трудах Плиния. римского писателя I века нашей эры описан плуг, который был уже снабжен колесом для регулировки глубины хода, ножом перед лемехом, разрезающим почву и, самое главное, первым отвалом, который уже не просто отбрасывал, а переворачивал слой дерна. Это усовершенствование при вело к тому, что после обработки на поверхности оказывался столь нужный растениям плодородный слой, а сорная трава оказывалась под землей с перспективой стать новым питательным слоем. Первые отвалы делались из дерева в виде продолговатого четырёхугольника.

Таким плуг оставался вплоть до средних веков. В XV-XVII веках в Европе происходило активное развитие городов, ремесленного дела, и как следствие, кузнечного и литейного ремесел. В этих направлениях на тот момент особо преуспевали Бельгия и Голландия. Не удивительно, что именно тогда примерно в середине XVII века как раз в этих странах почти одновременно появились первые плуги с цельнометаллическим отвалом изогнутой формы. Ими стали Брабантский (фландрийский) плуг и Роттердамский. Брабантский плуг был сходным с римским по использованию опорного передка, позволяющего контролировать углубленность в почву. Горизонтальная поперечная планка с отверстиями, прикреплявшаяся к передку, регулировала ширину пахоты. Для него отвал и лемех изготавливались отдельно, соединяясь в конструкции.

Роттердамский плуг не имел в конструкции передка из-за особенности голландских почв, зато в нем впервые был использован цельнометаллический лемех-отвал, не забивающийся в месте стыка. На тот момент это был огромны шаг вперед. Этот плуг был разработан Джозефом Фольямбе (Joseph Foljambe) в 1730 году. Он был прочным, лёгким, и созданным по математическим расчётам шотландского конструктора Джеймса Смола.

Ключевой момент в истории плуга наступил в период промышленной революции и связан он с именем, в наши дни известным каждому человеку, знакомому с сельским хозяйством. Этим человеком стал американский кузнец Джон Дир. Именно он в 1837 году в Гранд Детуре, штат Иллинойс, в стремлении помочь фермерам с обработкой тяжелой почвы прерий, ведь привычные на тот момент чугунные плуги с ней просто не справлялись, создал первый хорошо отполированный стальной отвал плуга из поломанного ножовочного полотна. В начале 1838 года Дир завершил свой первый стальной плуг и продал его местному фермеру Льюису Крандалу, который быстро распространил слух о его успешной работе с плугом Дира. Уже год спустя после первого успеха кузнец Джон Дир становится промышленником. Позже он вспоминал, что создал 10 плугов в 1839 году, 75 в 1841 году и 100 в 1842 году. К 1855 году фабрика Дира продала более 10000 плугов.

С самого начала Дир настаивал на производстве высококачественного оборудования. Однажды он сказал: „Я никогда не поставлю своё имя на изделии, в котором нет того лучшего, что есть во мне“.

Первые стальные плуги управлялись человеком, но очень быстро конструкция была изменена так, что человек уже сидел на специальном сидении на колесах, а сам плуг имел уже несколько лемехов.

С появлением паровых двигателей в историю вошли уникальные огромнейшие плуги, использовавшиеся в Америке. Один такой плуг тянули до десяти паровых машин, что позволяло за день вспахать огромные площади земли.

Это интересное явление стало историей с появлением бензиновых двигателей, чьей мощности уже просто не хватало для такого большого орудия.

Интересный вариант плуга, названный «Стамп Джамп» был изобретен в 1870-е годы в Австралии для распашки земель виноградников. Его устройство позволяло плужному лемеху самому перепрыгивать через препятствия в виде корней, что позволяло избежать поломки и продолжать вспашку. Более простая система, созданная позже, использует вогнутый диск (или два), установленный под большим углом к направлению движения. Вогнутая поверхность удерживает диск в земле, если под него не попадает что-либо твёрдое, а когда плуг натыкается на корень дерева или камень, лемех плуга подпрыгивает.

Современные плуги, которые сейчас можно без труда увидеть в хозяйствах подразделяются по виду вспашки:

— бороздные традиционные плуги, переворачивающие землю только в одном направлении, указанном отвалом лемеха. Работают «всвал» (с образованием двойного гребня, когда агрегат начинает движение с середины загона и ходит по расширяющейся спирали) или «вразвал» (с образованием двойной борозды, когда агрегат начинает движение у края загона и ходит по сужающейся спирали);

— оборотные плуги, позволяющие провести «гладкую вспашку». На таких плугах стоят двойные «зеркальные» переворачивающиеся лемеха. Один комплект работ, второй смотрит в небо. Дойдя до края поля, лемеха меняются местами, что позволяет получить вспаханную поверхность с гребнями в одну сторону.

Отдельно от традиционных стоят плуги специального назначения. Среди них:

— дисковые плуги, применяющиеся при освоении новых территорий для распашки тяжелых, засоренных, земель, болотных почв или земель после раскорчевки лесной зоны. Рабочими органами этой разновидности плуга являются смонтированные на раме плуга сферические диски, вращающиеся на осях;

— лесные плуги, приспособленные специально для посадки и посева лесных культур;

— ярусные плуги для двух- и трёхъярусной вспашки солонцовых и подзолистых почв;

— плантажные плуги, предназначенные для глубокой вспашки под виноградники и плодовые плантации.

Пусть и значительно видоизменившись, но в наши дни, как и века назад, плуг остается верным помощником любого земледельца.

Как появился плуг и кто его придумал? История создания орудия для обработки почвы.

Земледелие всегда было и есть важнейшим источником пропитания человечества. Поначалу обработку земли производили с помощью простейших ручных орудий. Но через какое-то время увеличилась потребность в количестве пищи, а для этого нужно было обрабатывать гораздо больше территории. Тогда и был придуман плуг, который стал очень значимым устройством в истории земледелия.

История изобретения плуга

Когда человек взялся за освоение сельского хозяйства, появилась потребность в специальных приспособлениях для обработки почвы. Сначала взрыхляли землю с помощью прочной палки с заостренным наконечником. Затем придумали ручную мотыгу, которую делали из крепкого дерева. Когда люди научились обрабатывать железо, мотыги были усовершенствованы надежным наконечником из металла. Это повысило продуктивность работы и долговечность инструмента, но все же, обработка больших сельскохозяйственных угодий требовала иного подхода.

Многие культуры нуждаются в мягком и плодородном грунте, но поверхность почвы не везде такая. Для решения данной проблемы необходимо было глубоко вспахивать землю, чтобы добраться до плодородного слоя. Лишь тяжелое орудие могло справиться с подобной задачей, а для такого груза требовалась сила лошадей или других животных. Это подтолкнуло к созданию плуга, необходимого для взрыхления земли.

На сегодняшний день отсутствует информации о человеке, который изобрел и сделал первый плуг. Первые зарисовки таких орудий можно увидеть в письменных материалах Древнего Египта и Вавилона, которые относятся ко 2-му тысячелетию до н. э. К тому же были найдены наскальные рисунки плуга на севере нынешней Италии. Не исключено, что первое такое орудие могло появиться в 5 тысячелетии до н. э. В то время впервые приручили волов, а они являются хорошей тяговой силой.

Особенности конструкции первого плуга

Первый плуг обладал простейшей и нехитрой конструкцией. Он состоял из рамы, дышла и установленного на них деревянного сошника – острый наконечник, который подрезает пласт земли, делая борозды. В такую конструкцию и запрягались тяговые животные, которые тащили ее по земле, взрыхляя поверхность почвы. Чаще всего дышло и сошник изготавливали из одной цельной части дерева.

В Древнем Риме произвели улучшение плуга, установив на него отвал – приспособление для отбрасывания земли в сторону. За счет этого сорняк и трава уходили глубже в грунт, а плодородный слой почвы оказывался на поверхности. Такой усовершенствованный плуг стал незаменимым устройством для вспахивания сырого грунта. В дальнейшем придумали еще одно улучшение – маленькие колеса для передней части конструкции. Данная хитрость позволила контролировать глубину вспахивания земли.

Сейчас землю обрабатывают плугами, которые мало чем похожи на первые подобного рода устройства. Но все же основной принцип работы остался нетронутым. Только вместо домашних тяговых животных используются сельскохозяйственные тракторы. Эта мощная техника может долго тянуть одновременно несколько железных плугов, которые соединяются в блоки.