Повышение долговечности лап культиваторов в сельскохозяйственных ремонтных предприятиях

• Автор: Фаюршин, Азамат Фаритович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Условия работы рабочих органов сельскохозяйственной техники и предъявляемые к ним требования.
1.2 Анализ методов восстановления и упрочнения рабочих органов сельскохозяйственных машин

1.3 Исходные материалы для получения композиционных покрытий

1.4 Классификация композиционных покрытий и методов их получения.

1.5 Обзор технологических методов нанесения КП

1.6 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОБРАЗОВАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПИЛООБРАЗНОГО ЛЕЗВИЯ.

2.1 Формообразование самозатачивающегося пилообразного лезвия

2.2 Обоснование шага между зернами

2.3 Возможность схода растительности с лезвия ножа
2.4 Перерезающая способность лезвия.
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .
3.1 Общая методика
3.2 Оборудование для получения покрытий из порошковых материалов
3.3 Выбор материалов для проведения исследований
3.4 Исследование расположения зерен в упрочняющем слое
3.5 Определение прочности соединения
3.6 Методика определения твердости и микротвердости.
3.7 Оценка герметичности нанесенного слоя.
3.8 Энергодисперсионный анализ
3.9 Методика полевых ресурсных испытаний
3. Определение необходимого количества серийных и эксперименталь
3. Агротехническая оценка.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
4.1 Влияние размера частиц гранулированного порошка на толщину слоя.
4 4.2 Влияние параметров режима нанесения на формирование покрытия
4.3 Исследование структуры и элементного состава образца металла
4.4 Опытнопромышленное опробование разработанной технологии и результаты ускоренных эксплуатационных испытаний лап культиваторов с покрытием.
4.5 Результаты агротехнической оценки обработанного поля.
5 РАЗРАБОТКА ПРАКТИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ.
5.1 Подбор порошковой износостойкой паяльной смеси.
5.2 Разработка технологии упрочнения лап культиваторов нанесением порошковой износостойкой паяльной смеси
5.3 Техникоэкономическая оценка эффективности применения упрочнен
ных лап культиваторов
5.3.1. Расчет себестоимости упрочнения одной лапы культиватора по статьям затрат при напайке порошка карбида хрома
5.3.2. Расчет себестоимости упрочнения одной лапы культиватора по статьям затрат при наплавке порошка ПГН
5.3.3. Себестоимость упрочнения одной лапы культиватора по базовому варианту наплавка порошка ПГН и по новому варианту нанесение
износостойкой паяльной смеси.
5.3.4 Расчет экономической эффективности упрочнения лап культиваторов
нанесением порошковой износостойкой паяльной смеси
ВЫВОДЫ.
Библиография.
Приложения.
ВВЕДЕНИЕ
Резание почвы или растений является распространенной технологической операцией в сельскохозяйственном производстве вспашка, культивация, боронование, кошение трав, измельчение силоса, уборка зерновых и технических культур и т.п. операции составляют не менее всего объема механизированных работ 1. Различные процессы резания характеризуются соответствующими агротехническими показателями качества выполняемых работ их стойкостью и энергоемкостью, которые зависят от свойств разрезаемых материалов, режимов резания и геометрии резцов.
Проблема повышения стойкости, самозатачиваемости и общего срока службы сельскохозяйственных резцов остается актуальной и по сей день.
Для повышения долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин применяется индукционная наплавка твердым сплавом сормайт, плазменное напыление, газопламенная наплавка, плакирование и др. В результате повышается износостойкость деталей, подверженных абразивному износу, но не всегда гарантируется требуемая работоспособность. Так, у лезвийных рабочих органов работоспособность обеспечивается самозатачиванием, которое зависит от физикомеханического состояния почвы, угла установки к дну борозды, формы, толщины, твердости наплавленного материала. Изменение одного из условий приводит к нарушению работоспособности рабочего органа, выражающемуся в затуплении лезвия, образовании затылочной фаски с отрицательным углом. В результате помимо нарушения агротехнических требований возрастает тяговое сопротивление, происходит выглубление рабочего органа из почвы .
Автор выражает благодарность кандидату технических наук, доценту Петрякову В.Г. за помощь в проведении экспериментальных исследований.
Актуальность


Данные 4 подтверждают, что износ выводит из строя большинство деталей, входящих в номенклатуру запасных частей. КРН4,2 , всего , и т. Авторами , , , 1 приводятся различные классификации видов изнашивания. По ГОСТ . По данным Е. Л. Воловика у изношенных деталей машин для сельского хозяйства первый вид изнашивания составляет ,8, второй ,5 и третий ,7. По величине износы колеблются, в основном, в пределах от 0, до 4, мм. Наибольшее количество деталей более имеют износ до 0,6 мм, из них более половины составляют детали с износом поверхностей до 0,1 мм. Каждый вид изнашивания делится на подвиды. Например, при изнашивании с участием абразивных частиц различают изнашивание жестко закрепленным абразивом, не жестко закрепленными свободными абразивными частицами, гидро или газообразное изнашивание, изнашивание при наличии абразивных частиц в контакте трущихся поверхностей, ударноабразивное изнашивание , , , , 3. При воздействии абразива возможны различные формы деформации поверхности материала упругое деформирование, пластическое оттеснение и резание или выкрашивание поверхности. Общим для абразивного изнашивания является механический характер разрушения поверхности . Такой вид изнашивания характерен для условий эксплуатации почвообрабатывающего инструмента, рабочих органов землеройных машин, узлов трения с загрязненной смазкой, породоразрушающего инструмента и т. С точки зрения наибольшей износостойкости для различных видов изнашивания существуют свои оптимальные материалы с оптимальной структурой , 1, поэтому одной из основных задач технологии восстановления и упрочнения деталей машин является создание поверхностей с требуемыми триботехническими характеристиками. Известно , что основным видом изнашивания рабочих органов сельскохозяйственных машин является абразивное изнашивание и коррозия. По мнению авторов , , , , , , 0 это обусловлено не только тем, что многие детали сельскохозяйственных машин по характеру выполняемых функций непосредственно связаны с материалами, способными вызвать абразивное изнашивание, но также и тем, что при абразивном изнашивании вследствие локализации и высокой степени концентрации контактных напряжений происходит интенсивное разрушение поверхностного . Известно также , , , что интенсивность абразивного изнашивания зависит, в основном, от твердости материала детали, физикомеханических свойств почв, режимов работы и других факторов. Методы получения первоначальных структур со свойствами, обеспечивающими возможность оптимальной перестройки и дополнительного упрочнения в условиях эксплуатации механический и фазовый наклеп. Методы создания первичных структур с максимально возможной стабильностью по отношению к механическим и химическим воздействиям. Однако в сложных условиях эксплуатации не всегда имеется возможность для оптимального перехода от исходных состояний и свойств поверхностных слоев к вторичным упрочненным структурам. Это, прежде всего, касается машин и механизмов новой техники, работающих в условиях высоких скоростей и химически активных средах, поэтому для обеспечения износостойкости и защиты деталей от повреждений в этих условиях более предпочтительным является 2й вариант. При этом Е. К.Воловик отмечает, что создание такой первоначальной структуры может быть осуществлено при упрочнении рабочих поверхностей деталей различными методами нанесения износостойких покрытий, обладающих высокой стабильностью к механическим и химическим воздействиям и обеспечивающих оптимальные условия изнашивания даже при неблагоприятных условиях нагружения. На основе современных представлений теории трения и износа, разработанных в трудах В. А.Белого, В. Н.Бугаева, Д. Н.Гаркунова, Б. И.Костецкого, И. В.Крагельского, И. Д.Радомысельского, А. П.Семенова, И. М.Федорченко, М. М.Хрущова и др. Структура материала должна быть гетерогенной и состоять из твердых зерен, равномерно распределенных в упругопластичной матрице. В этом случае приложенная нагрузка действует в основном на включения твердой фазы, а в матрице происходит релаксация напряжений.