Повышение износостойкости режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и инструмента для резания мерзлой древесины

• Автор: Сиваков, Владимир Викторович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 175 с. : ил.

Повышение износостойкости режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и инструмента для резания мерзлой древесины
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследований
1.1. Применяемый инструмент и причины его отказа
1.2. Анализ факторов, определяющих износостойкость
режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и инструмента для резания мерзлой древесины
1.3. Механизм и закономерности изнашивания
инструмента при обработке мерзлой древесины
1.4. Пути повышения износостойкости и их анализ
2. Исследование особенностей контактирования и
изнашивания режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и инструмента при резании мерзлой древесины
2.1. Особенности контактного взаимодействия резца
с мерзлой древесиной при ее обработке резанием
2.2. Определение интенсивности изнашивания при
трении резца по мерзлой древесине
2.3. Изнашивание режущих рабочих органов лесозаго-
товительных машин и инструмента путем выкрашивания при резании мерзлой древесины
3. Методика экспериментальных исследований
3.1. Объект исследования
3.2. Методика определения физико-механических
свойств, микрогеометрии и качественного состояния поверхностного слоя образцов

3.3. Методика исследования изнашивания образцов
3.3.1. Методика испытаний на микровыкрашивание
3.3.2. Методика испытаний на изнашивание
3.4. Методика проведения упрочняющей обработки
4. Экспериментальные исследования возможности
повышения износостойкости дереворежущего инструмента
4.1. Влияние режимов упрочняющей обработки на фор-
мирование микротвердости и шероховатости поверхности
4.2. Структурные изменения, наблюдаемые в поверхностных слоях после упрочнения
4.3. Оценка напряженного состояния поверхностных
слоев инструментального материала
4.4. Оценка трещиностойкости образцов
4.5. Изнашивание режущих элементов
4.5.1. Износ образцов при трении
4.5.2. Исследование выкрашивания режущих элементов
5. Производственные испытания и экономическая
эффективность работы
5.1. Методика и результаты производственных испытаний
5.2. Экономической эффективность работы
5.3. Выводы
5.4. Общие выводы и рекомендации
Литература
Приложения
Введение

Повышение износостойкости режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и инструмента является одной из важных задач, решение которой способствует повышению эффективности лесозаготовительного и деревообрабатывающего производств. Особенно это касается заготовки и обработки древесины в условиях эксплуатации машин и инструментов при низких климатических температурах и при резании мерзлой древесины, так как основные запасы древесины в Российской Федерации сосредоточены на севере европейской части страны, Сибири, Урале и ее заготовка происходит, главным образом, в зимнее время года. Под действием отрицательных температур наблюдается значительный рост прочностных характеристик древесины. В процессе резания мерзлой древесины происходит увеличение хрупкости материала инструмента за счет более высоких циклических температурных напряжений и наводораживания поверхностных слоев инструмента. В этих условиях интенсивность износа и выхода режущих органов лесозаготовительных машин и инструмента (цепных, рамных и круглых пил) из строя значительно возрастает, что обусловливает сокращение объема производства пиломатериала, повышенную потребность в инструменте, простои лесозаготовительного и лесопильного оборудования.
Степень снижения износостойкости режущих элементов во многом определяется температурными условиями их работы. При низких климатических температурах износ режущих элементов увеличивается, при этом одновременно происходит два процесса- постепенное истирание и микровыкрашивание режущей кромки, их соотношение зависит от конкретных ус-

ских нагрузках. Износостойкость пильных цепей ПЦ-10 при этом повышается незначительно.
Отмечается эффективность повышения износостойкости режущих рабочих органов лесозаготовительных машин и дереворежущего инструмента магнитным способом [76,188 и др] . Работоспособность пильных цепей при этом повышается в 1,5-1,8 раза [22], износостойкость на 15-20% [152,157] в результате изменения структуры поверхностного слоя материала, повышения микротвердости и сопротивления ударным нагрузкам. Однако, невысокая производительность процесса упрочнения, необходимость выдержки перед эксплуатацией упрочненного инструмента и недостаточное повышение износостойкости ограничивают применение данного метода.
Фрикционно- упрочняющая обработка позволяет получить в поверхностном слое инструмента мелкодисперсную мартенсит но- аустенитную структуру с карбидными включениями [29]. Износостойкость пил увеличивается в 1,8-2,5 раза [69]. Преимущество метода в простоте и отсутствии специализированного оборудования, а недостатки заключаются в сравнительно невысокой производительности процесса, сложности упрочнения инструмента со сложной формой зубьев.
Многообразие методов упрочнения, однако, не свидетельствует о возможности применения всех их для дереворежущего инструмента, и в частности пил. С одной стороны это ограничивают динамические нагрузки на режущую часть инструмента при работе, конструкция инструмента, сложность применяемых методов, а с другой- недостаточное знание механизмом изнашивания режущей части инструмента и причин различной износостойкости после применения разных методов упрочнения.
Ряду авторов[19, 56, 72,77, 80, 97, 112,147 и др] перспективным представляется применение методов упрочнения рабо-