Прогнозирование долговечности рабочих органов мелиоративных почвообрабатывающих машин

• Автор: Орлов, Борис Намсынович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 397 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I . СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ механических и физикохимических

процессов, определяющих возникновение отказов рабочих органов почвообрабатывающих машин

1.1.1. Отказ и виды изнашивания рабочих органов при

эксплуатации

1.1.2. Анализ дефектов возникающих при абразивном

изнашивании рабочих органов.

1.2. Обоснование показателей оценки физикомеханических свойств почвы.

1.2.1. Оценка физических свойств почвы
1.2.2. Обоснование показателей оценки механических
свойств почвы.
1.3. Анализ вопросов прогнозирования долговечности
рабочих органов почвообрабатывающих машин и выбор подхода к их решению
1.3.1. Характеристика рабочих органов плуга.
1.3.2. Изнашивающая способность почвы.
1.3.3. Характер изнашивания рабочих органов плуга
1.3.4. Анализ существующих методов повышения
износостойкости рабочих органов плуга.
1.3.5. Методы восстановления и упрочнения рабочих
органов почвообрабатывающих машин .
1.4. Цель и задачи исследования.
ГЛАВА II ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
2.1. Анализ взаимодействия абразивных частиц с
поверхностью деталей рабочих органов
2.2. Исследования износостойкости материалов от
свойств абразивной массы
2.3. Исследования абразивной износостойкости
материалов в полевых условиях.
2.3.1. Эксплуатационные исследования материалов
рабочих органов плуга.
2.4. Теоретические исследования долговечности рабочих
органов почвообрабатывающих машин.
2.5. Исследование количественной оценки долговечности
деталей рабочих органов.
2.5.1. Расчет параметров и долговечности упрочненных
рабочих органов.
ГЛАВА III ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАДЕЖНОСТИ ДЕТАЛЕЙ
МЕЛИОРАТИВНЫХ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
3.1. Количественная оценка интегральной интенсивности изнашивания деталей машин с
учетом вязкости разрушения.
3.2. Основные положения линейной механики
разрушений.
3.3. Развитие трещин из зон концентрации
напряжений.
3.4. Эффект запаздывания раскрытия трещин.
3.5. Развитие трещин в условиях коррозии
3.6. Уточнение зависимости для скорости роста
трещин.
3.7. Влияние перегрузок на скорость роста
усталостных трещин
3.8. Простейшие случаи расчета коэффициентов
интенсивности напряжений.
3.9. Учет порогового значения коэффициентов
интенсивности напряжений.
ГЛАВА IV МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕЛИОРАТИВНЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
4.1. Обоснование оценки прочности и долговечности
деталей
4.2. Экспериментальнотеоретические зависимости
прогнозирования долговечности.
Выводы.
ГЛАВА V ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВI ИЯ
ДОЛГОВЕЧНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕЛИОРАТИВНЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ
5.1. Основы теории усталости.
5.1.1. Общие сведения о статистических и усталостных
характеристиках металлов.
5.1.2. Основные опытные зависимости между статистическими и усталостными характеристиками
5.1.3. Связь между параметрами кривых усталости
К им . Построение кривых усталости по гипотезе энергетического подобия усталостного разрушения
5.1.4. Полная кривая усталостной прочности и диаграмма циклического разрушения металлов
5.1.5. Прогнозирование усталостной долговечности
деталей с учетом механики разрушений.
5.2. Основы теории трещин.
5.2.1. Основы кинетического подхода к теории
разрушения.
5.2.2. Основы количественной оценки долговечности
деталей машин с учетом трещин
5.3. Аналитическое описание диаграммы усталостного
разрушения материалов
5.4. Торможение трещин в деталях машин
5.4.1. Выбор материалов.
5.4.2. Конструкционное торможение трещин
5.4.3. Технологические мероприятия
5.4.4. Хрупкое разрушение конструкций деталей машин
5.4.5. Торможение и остановка быстрых трещин
5.4.6. О динамическом методе торможения трещин
5.4.7. Торможение быстрых трещин двойниковыми
прослойками
5.4.8. Анализ способов ремонта рам
5.5. Совместное влияние различных факторов на
долговечность деталей
5.6. Особенности объемного и поверхностного
разрушения деталей.
Выводы.
ГЛАВА VI ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
ПРОЦЕССОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕЛИОРАТИВНЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
6.1. Экономическое обоснование выбора
технологического процесса поверхностного упрочнения деталей.
6.2. Расчет экономического эффекта от внедрения
технологического процесса упрочнения рабочих органов плуга
ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА


Применительно к почве первые являются более предпочтительными изза малых значений массы газообразных компонентов, содержащихся в единице объема почвы. Обозначим объемные доли твердых частиц в почве через а5У воды и газов через а8, т. Если эксперимент позволяет найти значение всех а то эта формула может служить для оценки точности эксперимента. Для характеристики физических свойств отдельных компонентов в плане рассматриваемой задачи достаточно использовать их плотность табл. Тогда взаимосвязь между показателями а р, и р будет иметь вид
где V iVi объем почвенного образца и го его компонента. Тогда, в соответствии с принятой схемой рис 1. Рис. Таблица 1. Черноземы тип. Черноземы обык. Таблица 1. Я и 9 второй, т. С помощью исходных показателей и 9, для каждой из фаз почвы можно получить несколько производных характеристик, имеющих логическую, а не эмпирическую природу, их перечень приведен в табл. Таблица 1. По массе а Д1 РГаЯГ Р. Обоснование показателей оценки механических свойств почвы. Для характеристики механических свойств почвы используют весьма обширный перечень показателей , , , , , , . По способу их определения они могут быть разделены на 3 большие группы, в которые входят показатели, определяемые соответственно по результатам испытаний штамповых, сдвиговых и на отдельные виды деформации растяжение, сжатие и др. Л. Показатели . Ро определяют по формулам
Р
1. Таблица 1. Таблица 1. В связи с тем, что усилие Яь является характеристикой функционирования системы почваплунжер, показатели Т Л и Ро будут зависеть от значительного числа факторов, определяющих ход взаимодействия плунжера со средой. Результаты исследований других авторов табл. I также подтверждают влияние формы и размера плунжера на эти показатели , , , . При горизонтальном внедрении плунжера в почву значения этих показателей зависят также и от удаления точки замера от ф свободной поверхности почвы. Причиной этого является изменение пространственной характеристики среды. В первом случае она представляет собой полупространство, во втором или часть его. Характерно, что для условий полевого опыта при 1 см значения всех показателей становятся равными их величинам при вертикальном внедрении плунжера. Основным рабочим органом плуга является лемешноотвальный корпус который в свою очередь состоит из стойки, лемеха, отвала и полевой доски рис. Лемех и отвал рабочие, а полевая доска и стойка вспомогательные части корпуса. Рис. Лемех должен сохранять в течение всего срока его эксплуатации основные функциональные качества способность к заглублению в почвенную массу, подрезанию пласта и сохранению постоянной его толщины или хода плуга по глубине. Изготавливают лемехи из специального лемешного периодического проката из стали Л в двух исполнениях П 2 и ПНЧС 2 с наплавкой и без наплавки, а также из листовой стали марок Сталь , Сталь Г. Отвал основной рабочий элемент плужного корпуса. Он выполняет основную функцию плуга оборот и частичное крошение пласта. Отвалы обычно изготавливают из Стали или трехслойной стали. Их рабочую поверхность цементируют на глубину 1,5. Грудь отвала изнашивается быстрее, чем крыло, поэтому для корпусов, работающих в тяжелых условиях песчаные и легкосуглинистые почвы, ее делают сменной. Полевая доска несмотря на простоту конструкции, играет важную роль. Она препятствует смешению плуга в сторону. При смятии стенки борозды реакция почвы уравновешивает боковое давление пласта, вызванное несимметричностью корпуса плуга. Изготавливают полевую доску из Стали или Стали Г. При вспашке на рабочие органы плуга оказывают воздействие абразивные частицы, содержащиеся в почве. Количество этих частиц зависит от механического состава почвы. Именно механический состав определяет абразивные свойства почв и удельное сопротивление при пахоте. Механические элементы разных почв отличаются не только по размерам, процентному содержанию, но и по минералогическому составу, что определяет их различие по разнообразным свойствам. Основными агентами износа рабочих органов плуга являются твердые НУ 7. Затем по степени распространения идут полевой шпат, гранит, слюда и другие минералы НУ 6. ГПа 5,6.