Изготовление плуга своими руками из предплужника роторного

Изготовление плуга своими руками из предплужника роторного

Для каждого дачника не секрет, что обработка земли, включающая в себя подготовку к посеву и вспашку, является самой долговременной и утомительной операцией. Конечно, если существуют технические средства (мотоблок, трактор) эту процедуру можно намного облегчить, но для вспашки земли нужен плуг. Но, любое навесное оборудование для обработки земли, имеет немалую стоимость. Чтобы сэкономить средства, можно изготовить самодельный плуг.

Существует два пути изготовления плуга своими руками:

1. Все составные части делать самостоятельно. Этот метод считается очень сложным, так как многие детали плуга имеют нелинейную форму, с определённым изгибом различного радиуса. А производить изгиб толстого листового металла в домашних условиях, является трудоёмкой операцией, порой даже невыполнимой без применения специального гибочного оборудования.
2. Второй путь считается доступным для многих владельцев мотоблока. Можно приобрести в торговой сети готовые корпуса, а все вспомогательные части и раму для крепления приспособлений собрать самостоятельно.

Применение плугов

Основной задачей плуга считается переворачивание плодородного верхнего пласта растительного грунта. Эта операция (вспахивание) позволяет в значительной мере освободить плодородный слой почвы от сорных растений, корневая система которых уже начинает рост, но ещё не полностью окрепла.

Семена ещё не проросших сорняков при вспашке глубоко перемещаются в грунт, что также затрудняет их прорастание. Во время вспахивания слой земли разрыхляется, становится более податливым и мягким, что улучшает эффективность посевов и оказывает позитивное влияние на всхожесть культурных растений.

На первых этапах использования плуга как орудия для сельского хозяйства его таскали люди, затем домашние животные (лошади, волы), а в настоящее время эту тяжёлую работу выполняет сельскохозяйственная техника (трактор, мотоблок).

Виды плугов

Многие современные сельские хозяйства в своей деятельности используют различное оборудование для обработки почвы. По способу агрегирования это оборудование можно условно разделить:

• Плуг прицепного действия, который приводится в движение с помощью механизированных средств на колёсах. В настоящее время применяется не очень часто, потому что в основном вся современная сельскохозяйственная техника оснащена системой навесного типа со встроенным гидроцилиндром. По мнению агрономов, после обработки почвы таким оборудованием, пашня получается более равномерной и гладкой. Но вот недостатком этого оборудования считается очень большой угол поворота, что препятствует его использованию совместно с навесным и полунавесным типом плугов.
• Плуг навесного типа способен подниматься только при использовании технической навески. От мощности применяемого трактора полностью зависит необходимое количество корпусов оборудования. К преимуществам такого типа относятся сравнительно небольшой вес всей конструкции и, её мобильность (малый радиус поворота). А вот неспособность одним техническим средством работать с многокорпусным плугом считается недостатком такого оборудования.
• Полунавесной плуг приводится в рабочее положение при помощи транспортных колёс и навесного оборудования трактора. Основным преимуществом применения такого принципа считается большая площадь единовременной вспашки, что достигается совместным использованием многокорпусных плугов. Плохая манёвренность и большой радиус разворота можно отнести к недостаткам полунавесного оборудования.

Существует несколько конструкций плугов:

• Лемешные плуги — наиболее распространённые, использовались с давних времён и очень популярны сейчас.
• Дисковые конструкции — применяются в основном для вспашки тяжёлых земельных участков, а также переувлажненных или сухих почв.
• Ротационные системы — очень удобны для возделывания целины, более сложные по конструкции.
• Комбинированные плуги — сочетают в себе оба типа плугов (дисковые, лемешные).
• Чизельные конструкции — такие устройства не производят оборот пласта почвы. Применяются очень редко, особенно в индивидуальном хозяйстве.

Устройство плуга

Конструктивно плуг включает в себя рабочие части, раму, опорные колёса и прицепное устройство. Лемех-отвальный механизм, корпус, ножи, предплужники, почвоуглубители относятся к рабочим органам плуга.

Существуют следующие виды корпусов вспахивающего устройства:

• Безотвальные — служат для качественного рыхления почвы в районах, подверженных ветровой эрозии, а также засушливых участков.
• Отвальные — предназначены для рыхления почвы и вспахивания с оборотом пласта.
• Дисковые — эффективны при обработке переувлажненной почвы, а также для вспахивания твёрдых и тяжёлых грунтов.
• Вырезные — для отвальной обработки почвы с небольшим плодородным слоем.
• Корпуса с почвоуглубителем — используются для вспахивания чернозёмов (маломощных и подзолистых) и одновременного углубления пахоты.
• С накладным долотом корпуса для обработки очень твёрдых, каменистых грунтов.
• Комбинированные системы — используются для вспахивания тяжёлой почвы, с одновременным её рыхлением.

Функциональным назначением лемеха считается подрезание слоя грунта и направление его на отвальное устройство. Лемех быстро изнашивается из-за большого трения металла о состав почвы, что приводит к нарушению технологического процесса вспашки, увеличению тягового сопротивления и перерасходу топлива у трактора. Конструктивные свойства могут быть восстановлены кузнечной обработкой молотом, после предварительного нагрева горном в кузнице.

Отвал срезает пласт почвы от стенки борозды, немного сдвигает его в сторону и укладывает вниз верхним слоем. По линии стыка отвал и лемех должны плотно прилегать друг к другу, с зазором не более одного миллиметра.

Предплужник предназначен для срезания дёрна и сброса его на дно борозды. С увеличением заглубления этого элемента конструкции увеличивается тяговое сопротивление плуга, при этом пласт дёрна заделывается намного хуже.

Операцию по разрезанию земли в вертикальном направлении выполняет нож плуга. Он же качественно улучшает оборот слоя почвы, с одновременным заделыванием остатков растений. Кроме того, нож помогает обеспечить ровный ход плуга, создавая ровную стенку и дно борозды.

Технология вспашки

Описать технологию проведения вспашки почвы можно ознакомившись с принципом действия плуга. Работа его состоит в том, что перемещаясь в почве, предплужник устройства срезает верхний слой почвы, с растущими растениями, и укладывает его на дно борозды. Далее, вместе с оснасткой корпус снимает часть почвы со стороны борозды, производит её рыхление и оборачивает пласт на установленный уровень в зависимости от конструкции плуга. После, земля укладывается поверх слоя дёрна, перевёрнутого предплужником. Для выравнивания стенки борозды, перед последним корпусом плуга устанавливается нож.

Общего назначения плуги оснащаются корпусными системами с шириной захвата 25−40 см. Системы специального назначения комплектуются корпусами с шириной захвата 45−100 см.

Ручной плуг своими руками

Планируя изготовить плуг, необходимо сначала определиться какой тип почвы придётся перепахивать агрегатом и, вид культуры, которую вы собираетесь выращивать.

Во время работы корпус агрегата испытывает огромные нагрузки, его рабочая поверхность подвергается абразивному воздействию почвы. Поэтому для изготовления рабочих частей, нужно применять стальной металл толщиной 3−5 мм.

Конструкцию лемеха, желательно, предусмотреть съёмную, чтобы была возможность производить его заточку.

Учитывая все эти свойства эксплуатации оборудования, можно начинать изготовление отвала из углеродистой стали. Сделать его можно тремя основными способами:

1. Если поверхность отвала будет цилиндрической формы, то для изготовления заготовки нужной формы лучше воспользоваться листогибочным оборудованием. Заготовку из стали, вырезанную газосваркой или ножницами по металлу, подают га листогибочное оборудование под углом в 23−25 градусов и изгибают. Затем производят доводку строго по шаблону, который заранее вырезается из плотного картона.
2. Подойдёт для изготовления агрегата и металлическая труба диаметром 55−60 мм и толщиной стенок 4−5 мм. Вырезают из картона шаблон, накладывают его на трубу и отмечают размеры. Обрабатывают молотком и при необходимости доводят наждаком.
3. Этот способ самый трудоёмкий и требует специальной сноровки. Заготовку предварительно нагревают любым способом, но лучше в кузнечной печи, а затем выгибают по матрице.

Корпус агрегата изготавливают из листовой стали толщиной не менее 3 мм.

Опытные мастера рекомендуют вырезать все детали из картона, склеить их, выдерживая все размеры и углы. Только после того, как картонная модель полностью вас удовлетворит, можно приступать к работам по металлу.

Сборка плуга

После изготовления всех металлических элементов конструкции, для проведения сборки потребуется аппарат для сварки и квадратный лист металла размером 50 см. Затем, к приготовленному листу сваркой прихватываем все элементы устройства, соблюдая при этом все углы и размеры.

Следующим шагом необходимо к лемеху примерить отвал. Если обнаружили несоответствие углов деталей, то нужно их довести до нормы при помощи молотка. Сваркой слегка прихватываем все части к боковому щитку и навариваем на него платину основания и распорную планку. Получившееся в результате всех этих работ изделие, внимательно осматриваем и, если не заметили погрешности, производим окончательную сварку.

При помощи зубила или болгарки отсоединяем агрегат от металлического листа. Обязательно нужно зачистить сварные швы, а поверхность лемеха и отвала отшлифовать мелкой наждачной бумагой.

Роторный плуг своими руками

Этот тип плуга существенно отличается от предыдущего изделия. По сравнению с дисковыми или оборотными плугами, роторный агрегат имеет более сложную и трудоёмкую в изготовлении конструкцию.

Принцип действия такого оборудования является очень похожим на работу обыкновенного культиватора почвы. Несколько лемехов подвижного типа закрепляются на оси посредством валов. Операция вспашки почвы производится за счёт вращения оси.

Этот вид оборудования работает при незначительных тяговых усилиях, так как роторные диски оказывают воздействие на почву сверху вниз. Очень удобным является при перемешивании удобрений в почве. Но вот применение такой системы на каменистых грунтах затруднено из-за возможности быстрой поломки вращающихся деталей.

О том, как сделать плуг из предплужника, задумываться стоит, если есть возможность найти несколько готовых деталей. Чаще такое приспособление изготавливается для мотоблока, а предплужники берут от тракторного агрегата. В таком случае общая задача создания оборудования будет заключаться в укреплении его к мотоблоку.

Любой человек старается облегчить свой труд поэтому применение технических устройств становится всё популярнее среди овощеводов. Купить устройство для обработки почвы в настоящее время несложно, но довольно дорого. Самостоятельно изготовить такое оборудование, удовлетворяющее вашим пожеланиям, под силу порой только людям, владеющим навыками работы с металлом.

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 для минитрактора: настройка, регулировка как сделать своими руками

Обработка земли перед посадкой растений — это самый важный этап в огородничестве. Однако аграрии знают, насколько тяжелый и изнуряющий это труд. Но мы же живем в век прогресса, где большую часть работы берет на себя техника. Благо сегодня в продаже есть широкий выбор минитракторов и мототракторов, которые способны выполнить любую работу по уходу за садом и огородом, облегчив тем самым участь человека.

Для выполнения разных видов работ на минитракторе существует навесное оборудование — это инструменты, с помощью которых техника и обрабатывает землю, засыпает клубни, выкапывает урожай, перевозит, а также убирает приусадебный участок, чистит снег, и выполняет много чего еще. Плуг для минитрактора — это самое важное навесное оборудование, которое должен иметь каждый, у кого есть земельный участок и спецтехника.

В данной статье мы рассмотрим виды плугов на мототрактор и минитрактор, как правильно их отрегулировать, как сделать своими руками.

Виды и предназначение плуга к минитрактору

Обработка земли — это наиболее сложная и трудоемкая процедура в выращивании фруктов и овощей. Почву нужно обработать перед посевом и после уборки урожая. Облегчить эту работу как раз и может плуг. Это навесное оборудование для минитрактора имеет металлический лемех, которым он и переворачивает землю. Очень давно человек сам должен был тащить за собой лемех, чуть позже — эту работу выполняли животные, а сегодня — техника.

Основная задача плуга для мототрактора — переворачивание верхнего пласта почвы. Таким образом уничтожаются все сорняки. Лемех подрезает уже принявшиеся растения, разрушая их корневую систему, а также семена сорняков при переворачивании земли оказываются достаточно глубоко, благодаря чему также погибают и не прорастают. В процессе вспашки земля разрыхляется, становится более рассыпчатой, насыщается кислородом.

Плуг для мототрактора и минитрактора бывает таких типов:

1. Дисковый. Устройство имеет форму сферических дисков, которые циркулируют на подшипнике. Края у дисков острые, поэтому они очень легко разрезают землю. Чаще всего такой инструмент используется на очень затверделых или очень влажных почвах;
2. Оборотный или перекидной. Конструкция имеет вид клиньев, расположенных под небольшим градусом. В итоге вы получите криволинейный отвал измельченной почвы;
3. Роторный. Это уже боле современный инструмент, который представляет собой подвижный вал, на который монтируются ряд лемехов. Минитрактору с таким устройством работать гораздо легче и быстрее, так как ему не нужно следовать строгой прямой линии движения.

Самым оптимальным решением будет двухкорпусный плуг для минитрактора — имеющий два лемеха. Хотя однокорпусные модели тоже пользуются спросом у владельцев небольших участков.

Плуги для минитрактора также делятся на такие виды по разным критериям:

1. По способу пахоты. Делятся на такие подвиды:
   • бороздные;
   • для образования свальных гребней;
   • гладко пашущие;
2. По типу крепления. В свою очередь данный вид делится на следующие подвиды:
   • навесные. Такой инструмент способен подняться лишь благодаря специальной навеске. Количество корпусов зависит лишь от модели самого трактора. Достоинств здесь достаточно много: маленькая масса конструкции, небольшой радиус поворота, мало деталей. К недостаткам можно отнести лишь то, что трактор не сможет работать с плугом с большим количеством корпусов;
   • полунавесные. Данный вид приводится в рабочее состояние благодаря специальной навеске и колесам, которые расположены на самом плуге. Количество корпусов зависит от типа трактора — с тягой до 3 тонн плуг может иметь до 6 корпусов, до 5 тонн — не больше 12 корпусов. Конечно, работать с таким количеством корпусов гораздо удобнее, однако значительно увеличивается радиус разворота и появляется огромное число конструктивных деталей;
   • прицепные. Приводится в рабочее состояние только при помощи колес. Современные аграрии его используют крайне редко, так как сегодня техника оснащена навесной системой со встроенным гидроцилиндром. Пользователи отмечают, что земля, перепаханная таким плугом, более однородная и ровная, но при этом значительно увеличивается радиус разворота, что не всегда есть уместным и возможным;
   • конские. На конной тяге сегодня плуги используются крайне редко, но все же такой тип обработки земли еще можно встретить. Его целесообразно использовать в тех местах, куда техника попросту не доберется.
3. По назначению. Плуг широко используется потребителями непосредственно для обрабатывания почвы. Но также его применяют для работ под водой, для прокладки кабеля, во время добычи нефти.

Как сделать плуг для минитрактора своими руками?

Главное преимущество самодельного плуга для минитрактора своими руками — это его дешевизна. Все-таки стоимость навесного оборудования может быть достаточно высокой и не каждый сможет его себе позволить. Однако в мастерской каждого мужчины найдется набор инструментов и необходимые материалы для изготовления плуга любого вида.

Самым простым и оптимальным решением будет изготовление 2-корпусного плуга к мототрактору с лемехами и отвалами. Этот вид испробовали очень многие фермеры, он прошел испытание временем и разными типами почв. На чертеже вы найдете все необходимые размеры деталей, их форму.

Этапы работы:

1. Для начала необходимо сделать раму, на которой и будут крепиться все остальные элементы. Вам необходим профиль с любым сечением, толщиной около 3 миллиметров. Форма рамы будет зависеть от количества рабочих инструментов и типа управляющего элемента;
2. После этого можно сделать лемех. Для его основы берется диск от циркулярной пилы. Режущую часть будущего инструменты необходимо очень хорошо обработать, а также заточить под углом в 45 градусов;
3. Отвал делается из трубы диаметром в 50 сантиметров и толщиной стенки в 0,5 сантиметра. Заготовка вырезается резаком и шлифуется болгаркой;
4. После того, как все детали будут изготовлены, можно переходить непосредственно к созданию полноценного устройства. Вам понадобится лист из стали толщиной около 3 миллиметров, на который прикрепляется лемех. Боковая панель стойки приваривается вертикально к стальному листку и лемеху. Эта панель должна на 4-7 миллиметров заходить на лемех и быть приподнятой выше лезвия на 6-8 миллиметров. Затем к лемеху прикрепляется отвал таким образом, чтобы вся конструкция была цельной.

Как видно, сделать плуг для минитрактора достаточно несложно. Важно лишь тщательно изучить схему и иметь все необходимое для работы.

Настройка плуга перед работой

После установки нельзя сразу приступать к работе плугом. Его нужно настроить. Это необходимо для того, чтобы инструмент мог в полной мере справляться со своими задачами. Вам нужно проверить исправность каждого элемента, смазать маслом, закрутить шурупы.

Обратите внимание на такие важные моменты перед настройкой плуга на минитрактор:

• если вы будете работать на тяжелых почвах, тогда плуг нужно утяжелить с помощью специального металлического диска, который монтируется на раму;
• лезвия можно затачивать точильным камнем;
• во время работы на лезвия может налипать грязь и корни растений. Их нужно очищать, так как увеличивается сопротивление и инструменту будет крайне сложно работать;
• если вам нужно провести какие-либо работы с поднятым плугом, под него обязательно подкладывается какая-нибудь подставка. Если плуг опустится на человека, это может быть опасно для здоровья и жизни;
• подшипники смазываются каждый день;
• после окончания всех работ с плугом и минитрактором, его нужно тщательно почистить, отмыть от грязи, просушить и смазать маслом, защищая его тем самым от коррозии и затупления лезвий.

Многие владельцы не знают, как настроить плуг перед работой. Это достаточно просто сделать, но при этом весь процесс играет важную роль в продуктивности дальнейшей работы. Итак, регулировка плуга на минитрактор проводится в несколько этапов:

Самодельный плуг

Двухгранный клин с углом альфа отделяет пласт от дна борозды, поднимает его, сжимает в вертикальной плоскости и раскалывает на отдельные части. Чем больше угол альфа, тем сильнее клин изгибает и крошит отделяемый пласт. Однако при увеличении угла альфа до 45° почва перестает скользить по верхней грани клина и начинает «сгруживаться» перед клином. Двухгранный клин с углом гамма (γ), ориентированный вертикально, отделяет пласт от стенки борозды, отводит землю в сторону и сжимает в горизонтальной плоскости.

Двугранный клин с углом бета (β) предназначен отклонять пласт в сторону, переворачивая его.

Однако, чтобы перевести пласт из горизонтального положения в наклонное и перевернуть его, угол бета клина должен изменяться от 25° до 130°, то есть необходимо, чтобы поверхность клина была криволинейной. Комплексное воздействие на пласт трех двухгранных клиньев заменит один трехгранный клин, представляющий собой тетраэдр АМВО с тремя взаимно перпендикулярными гранями ВОМ, АОМ и АОВ.

При перемещении трехгранного клина по направлению оси X, ребро АВ отрезает пласт от дна борозды, ребро ВМ — от стенки борозды, а грань АВМ отводит пласт в сторону, крошит и оборачивает его.

Чтобы обеспечить вспашку почвы, трехгранный клин преобразовывают в криволинейную лемешно-отвальную поверхность корпуса плуга, которая характеризуется непрерывно изменяющимися углами альфа, гамма, и бета.

Напомним, что рабочими органами плуга являются: лемех, подрезающий пласт снизу; отвал для оборачивания и крошения пласта, полевая доска — опора плуга, упирающаяся в дно борозды. Отвал, лемех, полевая доска, а также и стойка, с помощью которой крепят перечисленные ранее органы плуга, составляют корпус плуга. Перемещаясь в почве по направлению оси X, корпус плуга с криволинейной поверхностью отрезает пласт, поднимает его, деформирует, крошит, оборачивает и сбрасывает его в открытую борозду. Из множества технологических операций, выполняемых плугом, главным, с точки зрения агротехники, считается оборот и крошение пласта, интенсивность которых обусловлена значениями и интенсивностью изменения углов альфа, гамма, и бета, то есть собственно формой рабочей поверхности отвала корпуса плуга.

Поверхности отвалов могут быть цилиндрическими, цилиндроидальные (напоминающие цилиндрические) и винтовые. Плуг с цилиндрической поверхностью хорошо крошит и перемешивает слои почвы, но плохо оборачивает пласт, что не соответствует требованиям агротехники. Поэтому плуги с цилиндрическими поверхностями корпуса для вспашки земли не применяют. Наибольший интерес представляет плуг с цилиндроидальной поверхностью отвала корпуса. Для этой поверхности характерно интенсивное нарастание как угла крошения альфа (от α=25° до α_max=130°), так и угла оборачивания пласта бета (от β= 25°. 35° до β_max=100°. 130°). Угол сдвига гамма изменяется в небольших пределах от (от γ=35°. 42° до γ_max=45°. 50°).

Изготовление плуга

Лемех. Лемех плуга необходимо предусмотреть съемным (для заточки перед началом пахоты), сделать его лучше из легированной стали 9ХС (диск циркулярной пилы). Подойдет и сталь 45, закаленная до твердости HRC 50-55. Если в наличии имеется только углеродистая сталь обыкновенного качества, например, Ст.5, которая не «термообрабатывается», ее тоже можно заставить удовлетворительно резать пласт земли, если перед пахотой режущую часть лемеха отбить на наковальне в холодном состоянии, как косу, и наточить.

Первый вариант изготовления отвала. Как говорилось выше, рабочая поверхность отвала должна иметь цилиндроидальную поверхность. При наличии листогибочных вальцев придать заготовке нужную форму не составит особого труда. Для этого заготовку отвала толщиной 3-4 мм, вырезанную из стали (газоэлектросваркой, ножницами), подают к вальцам под углом 20°-23°, изгибают её, а затем молотком по шаблону проводят доработку.

Второй вариант. Отвал можно изготовить из стальной трубы диаметром 550-600 мм, толщина стенок которой составляет 4-5 мм. В этом случае сначала из плотного картона изготавливают шаблон отвала, затем шаблон накладывают на трубу, следя за тем, чтобы между нижней образующей отвала и образующей цилиндра трубы был угол 20-23°. Контур отвала очерчивают мелом, затем отвал вырезают газосваркой и обрабатывают на наждаке. При необходимости форму отвала дорабатывают молотком, ориентируясь на шаблон.

Третий вариант. Самый трудоемкий способ получения отвала, когда его заготовку приходится нагревать в горне (или другим способом), после чего выгибать по матрице (в качестве последней подойдет отвал от тракторного плуга).

Корпус плуга изготавливают из листовой стали Ст.3-Ст.10 толщиной 3 мм.

Рекомендуется сначала изготовить элементы плуга из плотного картона, склеить их между собой, выдерживая соответствующие углы. Так, значение углов альфа и бета на разных участках корпуса составит от 25° до 130°, угла гамма — от 42° до 50°. Если самодельный плуг из картона удовлетворит вас по всем параметрам, смело беритесь за металл.

Когда металлические элементы плуга будут готовы, для сборки корпуса понадобится металлический (стальной) лист толщиной 2-3 мм и размером 500х500 мм, а еще будет нужен сварочный аппарат. На металлическом листе, отступив от краев 40 мм, откладываем угол γ.

Используя клинья с углом α=25°, устанавливаем на металлический лист лемех и прихватываем его к листу сваркой с двух сторон. Подводим под лемех боковой щиток стойки, следя за тем, чтобы он был расположен вертикально и заходил за край лемеха на 5-8 мм, при этом щиток стойки должен быть расположен выше лезвия лемеха (то есть выше листа) на 6-10 мм, чтобы не мешать лезвию лемеха резать пласт земли. Щиток также слегка прихватывают сваркой как к лемеху, так и к металлическому листу.

Затем к лемеху примеряем отвал, который должен стыковаться с лемехом плотно, без зазоров, чтобы поверхности отвала и лемеха составили одно целое. Угол между лезвием лемеха и верхним обрезом отвала равен разности углов γ_max и γ и должен оставлять 6-8°.

Если обнаружится несоответствие углов и/или поверхностей, отвал дорабатывают молотком. Подогнав отвал к лемеху, его сваркой прихватывают к лемеху (сзади), а также к боковому щитку. Далее к боковому щитку приваривают распорную планку и пластину основания, к последней опять же прихватывают упорные уголки для лемеха. Плуг еще раз осматривают и сваривают окончательно, при этом металлический лист, на котором собирался плуг, отсоединяется от корпуса при помощи зубила или «болгарки» с отрезным диском. Упорные уголки крепления лемеха основательно приваривают к пластине основания. Затем сварные швы зачищают, а отвал и лемех обрабатывают шлифовальной шкуркой.

Для того, чтобы плуг был «самоходным» и сам «держал борозду», к нему необходимо приспособить 2-колесный блок.

Бороздовое колесо диаметром 320 мм и шириной 40-50 мм делают из стального листа толщиной 3-4 мм. Полевое колесо диаметром 200 мм и шириной 40-50 мм вырезают из такого же материала. Колесная ось выполнена из 3/4-дюймовой трубы. С одной стороны трубу загибают под углом 90° и приваривают к загнутому концу втулку для установки бороздового колеса. На другом конце трубы крепят полевое колесо. Колесную ось делают и составной (на рисунке выше приведена составная ось). Саму трубу приваривают к грядилю плуга (трубе диаметром 42 мм).

Глубина пахоты плугом составит 200-240 мм, то есть будет примерно равна расстоянию по вертикали от носка лемеха до полевого колеса (см. рисунок выше). Ширина пахоты, равная 220-250 мм, зависит от расстояния (по горизонтали) от носка лемеха до бороздового колеса. Тем, кто хочет сделать плуг регулируемым по глубине пахоты и ширине захвата пласта земли (в сторону уменьшения), необходимо предусмотреть, чтобы полевое колесо можно было перемещать по вертикали, а бороздовое колесо — по горизонтали, а также фиксировать колеса в нужном положении. Для устойчивости плуга при пахоте необходимо предусмотреть регулировку точки присоединения плуга к тросу (если плуг перемещают с помощью электролебедки) или к крюку (если тягловая сила — лошадь). Чтобы было проще отыскать оптимальную точку присоединения плуга, проще всего взять стальную пластину толщиной 6-8 мм (а еще лучше швеллер) размером 120х160 мм, просверлить в ней ряд отверстий диаметром 10 мм и приварить пластину к грядилю плуга. На рисунке ниже приведена пластина регулировки, которую крепят к колесному блоку с составной осью для колес.

Лучше всего плуг работает с электролебедкой, потому что трос тянет плуг строго горизонтально. Когда плуг тянет лошадь, появляется вертикальная составляющая тянущей силы, которая поднимает колесный блок вверх. Причем чем лошадь выше и чем ближе к ней присоединен плуг, тем эта вертикальная составляющая сила больше. Первоначально присоединяя плуг к тянущему агрегату, привяжите трос к пластине регулировки, отступив от грядиля на 60-90 мм в сторону бороздового колеса. Первую борозду на пашне делают на половину глубины вспашки, чтобы уменьшить изгибающие усилия. При прохождении второй борозды, пройдя 5 м, необходимо остановиться и посмотреть на срез борозды, полевая доска должна оставлять на нем четкий след, который будет свидетельствовать о том, что плуг правильно взаимодействует с почвой. Если след не заметен, переместите точку присоединения к левому колесу на 30-60 мм, если след чрезмерен, перенесите точку к бороздовому колесу. При нежелании плуга заглубляться, сместите точку присоединения выше грядиля на 30-60 мм, а при чрезмерном заглублении, опустите точку присоединения плуга.