Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами

• Автор: Беликов, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил

1.1. Характеристика рабочих органов плуга.

1.2. Изнашивающая способность почвы.

1.3. Характер изнашивания рабочих органов плуга

1.4. Абразивное изнашивание

1.5. Анализ существующих методов повышения износостойкости

и ресурса рабочих органов плуга

1.6. Применение керамических материалов для упрочнения

рабочих органов сельхозмашин.

1.6.1. Виды и краткая характеристика керамических материалов.

1.6.2. Применение керамических материалов для быстроизнашиваемых рабочих органов почвообрабатывающих машин

Выводы. Цели и задачи исследований

Глава 2. Теоретические предпосылки повышения долговечности
рабочих органов плуга керамическими материалами
2.1. Анализ взаимодействия абразивных частиц с поверхностью
деталей рабочих органов
2.2. Зависимость износостойкости материалов от свойств
абразивной массы.
2.3. Долговечность рабочих органов, упрочненных керамическими материалами
2.4. Расчет параметров и долговечности упрочненных рабочих
органов плуга
Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований.5
3.1. Методика определения абразивной износостойкости
керамических материалов в лабораторных условиях.
3.2. Методика определения абразивной износостойкости
керамических материалов в полевых условиях
3.3. Методика исследований прочности клеевых соединений.
3.4. Методика определения коэффициента трения керамики о почву
3.5. Методика сравнительных эксплуатационных испытаний
рабочих органов.
Глава 4. Результаты исследований
4.1. Результаты исследований абразивной износостойкости
керамических материалов в лабораторных условиях.
4.2. Влияние действующих давлений на износостойкость
керамических материалов.
4.3. Результаты испытаний керамических материалов на износостойкость в полевых условиях.
4.4. Результаты исследований прочности клеевых соединений.
4.5. Результаты исследований по определению коэффициента
трения керамики о почву.
4.6. Результаты сравнительных эксплуатационных испытаний
рабочих органов.
4.6.1. Результаты испытаний лемехов.
4.6.2. Результаты испытаний груди отвала плуга.
4.6.3. Результаты испытаний полевой доски плуга
4.6.4. Результаты оценки показателей качества выполнения технологического процесса и энергетических показателей
Глава 5. Расчет экономического эффекта от внедрения технологического процесса упрочнения рабочих
органов плуга керамическими материалами
Общие выводы.
Библиографический список.
Приложения.
Введение


Таким образом, изнашивающая способность почв, определяющая конструкционную износостойкость и работоспособность рабочих органов плуга, различна и зависит от механического состава почвы, ее влажности, твердости и др. В процессе эксплуатации рабочие органы плуга изнашиваются неравномерно. Неравномерность изнашивания, концентрация износа на какомлибо участке поверхности приводит, как правило, к преждевременной потере работоспособности всей детали. Неравномерный износ рабочих органов почвообрабатывающих машин обусловлен прежде всего разными удельными давлениями почвы на поверхности рабочего органа в различных ее точках, а также зависит от скорости скольжения контактирующих частиц. Лемех по интенсивности нарастания износа можно разделить на три зоны рис. З. носовую часть 1, лезвие 2, среднюю часть и пятку 3. Характер изнашивания лезвий, как правило, определяется видом разрушения почвенного пласта при косом резании. Рис. Виды разрушения почвенного пласта при косом резании лемехом. При этом превалирующий вид разрушения стружки определяется соотношением значений предела прочности почвы при сдвиге и растяжении6, а размер фрагментов, при прочих равных условиях, возрастает с увеличением глубины резания . Сливная непрерывная стружка образуется при косом резании влажных свыше глинистых почв. Процесс резания при этом характеризуется непрерывным контактированием острия и верхней грани лезвия с абразивной массой. В соответствии с характером контакта лезвие изнашивается с лицевой стороны и со стороны острия с образованием затылочной фаски рис. Изза высокой влажности и, как следствие, слабой закрепленности абразивных частиц в почвенной массе, а также изза пониженного содержания минеральных частиц в глинистых почвах интенсивность изнашивания минимальна. Разрушение подрезанного пласта под действием напряжений отрыва с образованием крупных фрагментов почвы наблюдается в основном при вспашке сухих влажностью менее глинистых и суглинистых почв, а также при вспашке сухих влажностью 5 6 супесчаных и легкосуглинистых почв. Вследствие фрагментарного контакта с образованными глыбами почвы лицевая часть лезвия лемеха изнашивается слабо рис. Острие лезвия изнашивается интенсивно с образованием затылочной фаски, при этом на острие изза ударного взаимодействия с глыбами почвы образуется затупленная кромка с радиусом закругления до 3 мм. Разрушение пласта под воздействием напряжений среза реализуется при вспашке слабосвязанных песчаных и супесчаных почв влажностью 7 . Процесс резания в этом случае сопровождается перемещением по лицевой поверхности лемеха большого количества мелких фрагментов почвы см. Изза высокого процентного содержания в песчаных и супесчаных почвах частиц кварца, а также в соответствии с характером контакта, лемех интенсивно изнашивается с лицевой стороны по толщине и снизу, со стороны острия, с образованием горизонтальной площадки износа рис. Лезвие при этом остается острым на протяжении всего срока службы. Однако отказы лемехов по предельному износу в большинстве случаев связаны с ускоренным износом носка лемеха. Рис. Характер изнашивания лезвий лемехов в зависимости от вида разрушения почвенного пласта. Выступающий перед лезвием носок первым внедряется в почву, обеспечивая заглубление лемеха и устойчивость плуга при пахоте . В результате в зоне носка реализуются высокие давления, вызывающие его опережающее изнашивание по отношению к лезвию. Средние давления в зоне носка в 4,6 ,8 раза больше среднего давления в его центральной части . Наблюдения за изнашиванием серийных лемехов 5 показали, что интенсивность изнашивания носка превышает интенсивность изнашивания лезвия в 3 6 раз у лемехов без наплавки и в 6 раз у наплавленных лемехов. По мере роста наработки лемеха значение вылета носка перед лезвием снижается, приближаясь к нулю, поэтому лемех лишается способности к локальному, в области носка, разрушению фунта и последующему внедрению лезвия в почву. В итоге лемех теряет свои функциональные качества и выбраковывается с большим запасом неизношенного металла по ширине. У отвала наибольшее давление приходится на точки, расположенные на груди и у левого обреза крыла, наименьшее на крыле отвала и у верхней его части.