Термоупрочнение поверхности плужных лемехов методом шаговой наплавки с применением электродов для сварки углеродистых сталей

• Автор: Капошко, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 131 с. : ил.

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1 Конструктивнотехнологическая характеристика плужных лемехов, особенности изнашивания рабочих поверхностей, критерии функционального применения
1.2 Технологические методы повышения прочности и износостойкости лемехов при их производстве и

восстановлении

1.3 Основные выводы и задачи исследований.

2. Теоретическое обоснование технологии термоупрочнения плужных лемехов формированием геометрических и прочностных характеристик поверхности трения методом шаговой наплавки
2.1 Технологические факторы и критерии формирования закалочных структур в зоне термического влияния наплавленного валика.
2.2 Влияние конструктивных особенностей рабочей поверхности лемехов на процесс взаимодействия

абразивных частиц в контактном слое.

3. Методика экспериментальных исследований, применяемое оборудование и приборы

3.1 Общая методика и структура исследований.

3.2 Методика применения компьютерного моделирования режимов закалки лемешной стали в околошовной зоне термического влияния наплавляемого валика
3.3 Методика определения остаточных напряжений и
твердости упрочняемых лемехов.
3.4 Методика полевых испытаний упрочненных лемехов
4. Определение рациональных параметров упрочнения поверхности лемехов на основе моделирования условий закалки углеродистой стали в околошовной зоне термического влияния
4.1 Основные положения использования компьютерной программы расчета параметров сварочных
процессов РЬА8МЕТ.
4.2 Определение области функционирования режимов закалки лемешной стали самоохлаждением при наплавке
валиков покрытыми электродами
4.3 Выбор рациональных режимов наплавки лемехов одиночными валиками, обеспечивающих закалку стали
в околошовной зоне термического влияния
5. Экспериментальное обоснование технологии термоупрочнения поверхности лемеха методом шаговой наплавки с применением электродов для сварки углеродистых сталей
5.1 Оценка технического состояния выбракованных лемехов и технологических возможностей управления твердостью упрочняемой поверхности.
5.2 Полевые испытания упрочненных лемехов
5.3 Исследование остаточных напряжений
5.4 Техникоэкономические показатели эффективности упрочняющей технологии.
Основные выводы и результаты
Список использованных источников


Работа изложена на 8 страницах, содержит рисунков, таблиц, страниц приложений. Повышению долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе анализа современных тенденций конструирования, эксплуатации, восстановления и упрочнения плужных лемехов посвящено множество исследований 1. Лемешно отвальные плуги используют для вспашки с оборотом пласта на засоренных камнями почв с удельным сопротивлением 0,1 МПа на глубину от до см ,. Лемех предназначен для подрезания почвенного пласта, его частичного крошения и подачи почвенной массы на отвал плуга. Он должен сохранять в течение всего срока его эксплуатации основные функциональные качества, а именно способность к заглублению в почвенную массу, способность к подрезанию пласта и сохранению постоянной его толщины или хода плуга по глубине. Лемех должен обеспечивать при вспашке минимальное тяговое сопротивление и обладать достаточным ресурсом. Основным фактором снижения технико экономических показателей пахотного агрегата является износ лемеха. Наиболее простым по конструкции является трапециевидный лемех, лезвие которого расположено параллельно спинке рисунок 1. Основным достоинством этих лемехов является их технологичность, обусловленная возможностью изготовления из полосового проката. Наиболее существенным их недостатком является быстрая утрата заглубляющей способности и, как следствие, резкое снижение равномерности хода плуга по глубине. Рисунок 1. Долотообразный лемех наиболее распространен в настоящее время для плугов общего назначения. Он имеет выступающую перед лезвием носовую часть, обеспечивающую локальную деформацию почвы и заглубление лемеха. П 2 и ПНЧС 2 с наплавленным лезвием или без наплавки. С тыльной стороны в зоне лезвия и носка долотообразный лемех имеет запас металла для оттяжки в область износа. Интенсивность изнашивания лемехов при этом зависит от механических свойств почв, определяющих условия разрушения почвенного пласта. Наибольшая интенсивность изнашивания лемехов по массе гга отмечается при работе пахотных агрегатов на песчаных почвах физического песка с большим количеством каменистых включений 8. При вспашке песчаных и супесчаных почв без каменистых включений интенсивность изнашивания лемешных лезвий колеблется в пределах гга. При обработке глинистых и суглинистых почв менее физического песка интенсивность изнашивания составляет 2 гга. Таким образом, скорость изнашивания лемехов на песчаных и супесчаных почвах в раза выше, чем на глинистых и суглинистых. Существенное влияние на износ лемехов оказывает макрогеометрия элементарных частиц песка, которая определяется геологическими особенностями образования почвенного массива. При прочих равных условиях интенсивность износа лемехов увеличивается с ростом остроты выступов и овальности абразивных частиц 9. На интенсивность изнашивания лемехов существенное влияние оказывает твердость почв, снижающаяся с увеличением их влажности. Как правило, с ростом твердости почв интенсивность изнашивания повышается вследствие увеличения давлений в зоне контакта абразивной частицы с поверхностью лемеха. При вспашке суглинистого чернозема в условиях Западной Сибири, например с повышением твердости почвы от 0,8 до 2,8 МПа интенсивность изнашивания носка лемеха возрастает от 0,4 до 1,7 ммга, а лезвия по ширине лемеха от 0,1 до 0,8 ммга. С увеличением абсолютной влажности от до снижается интенсивность изнашивания носка долотообразного лемеха от 1,6 до 0,4 ммга, а лезвие по ширине лемеха от 0,9 до 0,1 ммга. Характер изнашивания лезвий, как правило, определяется видом разрушения почвенного пласта при косом резании. В зависимости от условий резания 2 механического состава и свойств почвы, подрезанный пласт может разрушаться с образованием непрерывной сливной стружки, характеризуемой непрерывным перемещением пласта относительно лезвия в виде сплошного потока рисунок 1. При этом превалирующий вид разрушения стружки зависит от соотношения пределов прочности почвы при сдвиге и растяжении, а размер фрагментов, при равных условиях, возрастает с увеличением глубины резания 5. Рисунок 1.