У статті наведено аналіз способів підвищення працездатності лап культиваторів. підвищення працездатності робочих органів культиваторів в першу чергу визначається збільшенням ресурсу при експлуатації, який досягається застосуванням ефективних технологій зміцнення.

Анотація наукової статті з механіки і машинобудування, автор наукової роботи - Степанов Михайло Вікторович, Трушина Лідія Миколаївна, Лазар Віра Володимирівна


Analysis of ways to improve the performance of cultivator paws

The article provides an analysis of ways to improve the performance of cultivators 'paws. Improving the performance of the working bodies of cultivators is primarily determined by increasing the resource during operation, which is achieved by using effective hardening technologies.


Область наук:
  • Механіка і машинобудування
  • Рік видавництва: 2020
    Журнал
    Наука без кордонів
    Наукова стаття на тему 'АНАЛІЗ СПОСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ лап КУЛЬТИВАТОРІВ'

    Текст наукової роботи на тему «АНАЛІЗ СПОСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ лап КУЛЬТИВАТОРІВ»

    ?УДК 621.762

    АНАЛІЗ СПОСОБІВ ПІДВИЩЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ

    Лап КУЛЬТИВАТОРІВ

    Степанов Михайло Вікторович, кандидат технічних наук, доцент, Трушина Лідія Миколаївна, старший викладач, Лазар Віра Володимирівна, старший викладач; ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА імені К.А. Тімірязєва, Москва, РФ

    У статті наведено аналіз способів підвищення працездатності лап культиваторів. Підвищення працездатності робочих органів культиваторів в першу чергу визначається збільшенням ресурсу при експлуатації, який досягається застосуванням ефективних технологій зміцнення.

    Ключові слова: працездатність; ресурс; зміцнення; грунтообробна машина; зносостійкість.

    ANALYSIS OF WAYS TO IMPROVE THE PERFORMANCE OF CULTIVATOR PAWS

    Stepanov Mihail Viktorovich, PhD (Cand. Tech. Sci.), Associate professor, Trushina Lidiya Nikolaevna, senior lecture, Lazar 'Vera Vladimirovna, senior lecture; Russian Timiryazev State Agrarian University, Moscow, Russian Federation

    The article provides an analysis of ways to improve the performance of cultivators 'paws. Improving the performance of the working bodies of cultivators is primarily determined by increasing the resource during operation, which is achieved by using effective hardening technologies.

    Keywords: efficiency; resource; hardening; tillage machine; wear resistance.

    Для цитування: Степанов М.В., Трушина Л.Н., Лазар В.В. Аналіз способів підвищення працездатності лап культиваторів // Наука без кордонів. 2020. № 1 (41). С. 54-58.

    При роботі робочі органи грунтообробних машин постійно контактують з абразивом грунту, що призводить до швидкого їх зношування. У зв'язку з цим до 80 ... 90% вартості ремонту ґрунтообробних знарядь складають витрати на запасні частини.

    Знизити ці витрати можливо підвищенням їх довговічності. Зміцнення серійних деталей грунтообробних машин дозволяє в 2-3 рази підвищити їх первісний ресурс завдяки застосуванню ефективних

    технологій зміцнення. При дослідженні взаємодії абразиву з поверхнею робочого органу стає ясно, що для збільшення довговічності необхідно підвищити абразивну зносостійкість деталі.

    Існує безліч способів підвищення ресурсу культиваторних лап. Знаходять нове застосування композиційні матеріали при зміцненні носової і лезвийной частини лап. При виробництві стрілчастих лап широко використовують металокерамічне зміцнення, а також загартування ТВЧ [1, 2].

    В даний час новим перспективним способом зміцнення, що дозволяє значно підвищити твердість і зносостійкість різальних крайок лап культиваторів та інших робочих органів, є їх елек-тровібродуговое зміцнення (Евду) металокерамічними матеріалами (МКМ). При Евду на зміцнюючих поверхню робочого органу у вигляді пасти наносять МКМ і при горінні прямий дуги відбувається як термодифузійне зміцнення його поверхні легирующими елементами, що входять до складу МКМ, так і електровібродуговая наплавка метал-локераміческіх покриттів. Відмінною особливістю Евду є

    відсутність значного теплового вкладення в матеріал робочого органу при його зміцненні [3, 4, 5].

    Для оцінки ефективності використання Евду для зміцнення лап культиваторів проводилися польові випробування лап культиватора КШУ12Н, що випускається Грязінского культиваторного заводом. Випробування проводилися на супіщаних грунтах. Напрацювання на одну лапу за результатами випробувань склала 15,5 га. Випробовувалися лапи культиватора, зміцнені Евду з використанням МКМ в порівнянні з новими неупроч-застосовуватиме лапами.

    Знос культиваторних лап представлений на рис.

    профіль у&ой тпи

    Профіль зношеної лзпи

    ХГ - знос лівого крила лапи; Х2 - знос правого крила лапи; Х3 - знос носка лапи

    Мал. Схема вимірювання зносу лапи

    Для зміцнення лап культиваторів методом Евду пропонується використовувати пасту, що містить наплавочні порошок ПГ-10Н-01, буру Иа2В407, ​​карбід бору В4С, кріоліт Ма3А№6, оксид кремнію БЮ2 і алюмінієвий порошок. Паста готується змішанням зазначених компонентів механічним способом з додаванням-

    ем сполучного речовини [2, 6]. В якості сполучного використовувався 30% водний розчин натрієвої рідкого скла Ма2БЮ3. У половини випробовуваних лап паста наносилася на лезову частина. На решту лапи пасту наносили на протилежну, щодо леза, поверхня. Товщина нанесеного шару пасти склад-

    ляла 2,5 ... 3,0 мм. Після нанесення вона висушувалася до затвердіння. При температурі 90 ... 95 ° С час затвердіння не перевищувало 8.10 хв.

    Евду лап здійснювали на установці ВДГУ-2 конструкції ФНАЦ ВІМ

    Таким чином, проведені випробування дозволили встановити ефективність Евду лап культиваторів з використанням паст з МКМ. Зносостійкість таких лап, зміцнених з боку леза, виявилася в середньому в 1,7 рази вище, ніж у серійних виробів. Після напрацювання 15,5 га зміцнені лапи ще можна використовувати для обробки грунту, тоді як неупрочнен-ні лапи досягли свого граничного стану і підлягають заміні.

    Підвищення зносостійкості деталей можна домогтися за допомогою термічної обробки стали, але це стосовно лише до тих робочим органам, які працюють при невеликих швидкостях руху в грунті. Термоупрочнение виправдано з технологічної точки зору, проте метод вимагає подальших досліджень в аспекті оптимізації параметрів режиму, глибини обробки і підбору складів сталей [7, 8].

    Нанесення зносостійких сплавів

    на наступних режимах: сила струму I = 70 ... 80А, напруга і = 60В, частота вібрації графітового електрода -50 Гц. Після Евду проводилася термічна обробка лез лап ТВЧ.

    Результати представлені в табл.

    на поверхню тертя лап, яка зазнає значного тиску грунтової маси, дозволяє в кілька разів підвищити їх довговічність. Розробляють методи, пов'язані з нанесенням покриттів високої абразивної стійкості. Одним з таких методів є наплавка на лезову частина Абразивостійкий шару, яка може виконуватися різними технологічними варіантами. Відмінності полягають в застосуванні різних способах наплавлення, електродні матеріали, просторового розташування наплавленого шару, ступеня зміцнюючого впливу на ту чи іншу частину виробу [9].

    Найчастіше використання складних технологій (наприклад, плазмова наплавка), дорогих наплавлювальних матеріалів з дефіцитними легирующими елементами часто не приводить до очікуваного підвищення ресурсу. Високі температури обробки і виникають на структурному рівнів-

    Таблиця

    Значення зносів культиваторних лап за результатами польових

    Спосіб зміцнення Результати польових випробувань

    Середнє арифметичне значення зносу носка лап, мм Середнє арифметичне значення зносу крил лап, мм

    Евду (паста з боку леза) 39 9,25

    Евду (паста з протилежного лезу боку) 50,3 6,9

    Без зміцнення 64,5 10

    НЕ напруги також не сприяють досягненню високої стійкості до абразивного зношування внаслідок тріщиноутворення покриттів. При наявності великої товщини наплавленого шару погіршуються агротехнічні вимоги. При цьому методі зміцнення можна виключити безповоротні втрати дорогих легуючих елементів [10, 11].

    Останнім часом розробляються нові конструкції лап. Збільшення довговічності відбувається за рахунок

    збірної конструкції носової частини, яка, як відомо, в більшій мірі піддається інтенсивному зносу. Досліджують і застосовують різні матеріали при виробництві накладних елементів, відносна зносостійкість яких в кілька разів більше матеріалу, з якого виготовлена ​​лапа. Це дозволяє домогтися найбільш рівностійких конструкції лапи, що дозволяє і далі використовувати залишковий ресурс її лезвийной частини.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    1. Кравченко І.М. Ресурсозберігаючі технології ремонту сільськогосподарської техніки: навчальний посібник / І.М. Кравченко, В.М. Корнєєв, Д.І. Петровський, Ю.В. Катаєв. - М .: ФГБНУ «Росінформагротех». 2018. - 184 с.

    2. Кравченко І.М. Підготовка поверхонь деталей для нанесення зміцнюючих покриттів / І.М. Кравченко, Ю.В. Катаєв, В.А. Сиріт, Я.В. Тарлак // Сільський механізатор. 2017. № 8. С. 36-38.

    3. Кравченко І.М. Застосування плазмово-напилених ферроокіслов для поршневих кілець автотракторних двигунів / І.М. Кравченко, А.А. Пузряков, Ю.В. Катаєв, І.Є. Пупавцев, Д.Г. Гречко // Праці ГОСНИТИ. 2016. Том 122. С. 188-193.

    4. Кравченко І.М. Методика обґрунтування структурних елементів обслуговування мобільного парку сільськогосподарських машин / І.М. Кравченко, В.М. Корнєєв, Ю.В. Катаєв, М.С. Овчинникова // Праці ГОСНИТИ. 2017. Том 127. С. 41-46.

    5. Кравченко І.М. Оцінка залишкових напруг і міцності покриттів підвищеної товщини при пошаровому їх формуванні / І.М. Кравченко, О.В. Закарчев-ський, Ю.В. Катаєв, А.А. Коломейченко // Праці ГОСНИТИ. 2017. Том 127. С. 171-175.

    6. Катаєв Ю.В., Малиха Е.Ф. Роль інженерно-технічного забезпечення в сільськогосподарському виробництві // Наука без кордонів. 2018. № 8 (25). С. 19-23.

    7. Катаєв Ю.В., Малиха Е.Ф. Підвищення ефективності дилерських підприємств на основі управління якістю послуг // Наука без кордонів. 2018. № 5 (22). С. 73-78.

    8. Катаєв Ю.В., Малиха Е.Ф., Млявих Д.Г. Організація технічного сервісу машинно-тракторного парку на регіональному рівні // Наука без кордонів. 2017. № 11 (16). С. 60-64.

    9. Малиха Е.Ф. Проблема ресурсозбереження в машіноіспользованія // Вісник Федерального державного освітнього закладу вищої професійної освіти Московський державний агроінженерний університет ім. В.П. Горячкіна. 2010. № 5 (44). С. 92-94.

    10. Катаєв Ю.В., Малиха Е.Ф., Млявих Д.Г. Організація технічного сервісу машинно-тракторного парку на регіональному рівні // Наука без кордонів. 2017. № 11 (16). С. 60-64.

    11. Корнєєв В.М., Катаєв Ю.В. Система забезпечення працездатності техніки в агропромисловому комплексі // У збірнику: Аграрна наука в умовах модернізації та інноваційного розвитку АПК Росії. Збірник матеріалів Всеросійської науково-методичної конференції з міжнародною участю, присвяченій 100-річчю академіка Д.К. Бєляєва. 2017. С. 86-91.

    REFERENCES

    1. Kravchenko I.N., Korneev V.M., Petrovskij D.I., Kataev Yu.V. Resursosberegayushchie tekhnologii remonta sel'skohozyajstvennoj tekhniki: uchebnoe posobie [Resource-saving technologies for repairing agricultural machinery: tutorial]. Moscow, FGBNU «Rosinformagrotekh», 2018, 184 p.

    2. Kravchenko I.N., Kataev Yu.V., Sirotov V.A., Tarlakov YA.V. Podgotovka poverhnostej detalej dlya naneseniya uprochnyayushchih pokrytij [Preparation of surfaces of parts for applying reinforcing coatings]. Sel'skij mekhanizator 2017, no. 8, pp. 36-38.

    3. Kravchenko I.N., Puzryakov A.A., Kataev Yu.V., Pupavcev I.E., Grechko D.G. Primenenie plazmenno-napylennyh ferrookislov dlya porshnevyh kolec avtotraktornyh dvigatelej [Application of plasma-sprayed ferro-oxides for piston rings of motor-tractor engines]. Trudy GOSNITI, 2016, vol. 122, pp. 188-193.

    4. Kravchenko I.N., Korneev V.M., Kataev Yu.V., Ovchinnikova M.S. Metodika obosnovaniya strukturnyh elementov obsluzhivaniya mobil'nogo parka sel'skohozyajstvennyh mashin [Methodology for substantiating the structural elements of servicing a mobile fleet of agricultural machines]. Trudy GOSNITI 2017, vol. 127, pp. 41-46.

    5. Kravchenko I.N., Zakarchevskij O.V., Kataev Yu.V., Kolomejchenko A.A. Ocenka ostatochnyh napryazhenij i prochnosti pokrytij povyshennoj tolshchiny pri poslojnom ih formirovanii [Evaluation of residual stresses and strength of coatings of increased thickness during their layer-by-layer formation]. Trudy GOSNITI 2017, vol. 127, pp. сто сімдесят одна тисяча сто сімдесят п'ять.

    6. Kataev Yu.V., Malyha E.F. Rol 'inzhenerno-tekhnicheskogo obespecheniya v sel'skohozyajstvennom proizvodstve [The role of engineering and technical support in agricultural production]. Nauka bez granic, 2018, no. 8 (25), pp. 19-23.

    7. Kataev Yu.V., Malyha E.F. Povyshenie effektivnosti dilerskih predpriyatij na osnove upravleniya kachestvom uslug [Improving the efficiency of dealer companies based on service quality management]. Nauka bez granic, 2018, no. 5 (22), pp. 73-78.

    8. Kataev Yu.V., Malyha E.F., Vyalyh D.G. Organizaciya tekhnicheskogo servisa mashinno-traktornogo parka na regional'nom urovne [Organization of technical service of the machine and tractor fleet at the regional level]. Nauka bez granic 2017, no. 11 (16), pp. 60-64.

    9. Malyha E.F. Problema resursosberezheniya v mashinoispol'zovanii [The problem of resource saving in machine use]. Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya Moskovskij gosudarstvennyj agroinzhenernyj universitet im. V.P. Goryachkina 2010, no. 5 (44), pp. 92-94.

    10. Kataev Yu.V., Malyha E.F., Vyalyh D.G. Organizaciya tekhnicheskogo servisa mashinno-traktornogo parka na regional'nom urovne [Organization of technical service of the machine and tractor fleet at the regional level]. Nauka bez granic 2017, no. 11 (16), pp. 60-64.

    11. Korneev V.M., Kataev Yu.V. Sistema obespecheniya rabotosposobnosti tekhniki v agropromyshlennom komplekse [System for ensuring the efficiency of equipment in the agro-industrial complex]. V sbornike: Agrarnaya nauka v usloviyah modernizacii i innovacionnogo razvitiya APK Rossii. Sbornik materialov Vserossijskoj nauchno-metodicheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennoj 100-letiyu akademika D.K. Belyaeva 2017, pp. 86-91.

    Матеріал надійшов до редакції 22.01.2020 © Степанов М.В., Трушина Л.Н., Лазар В.В., 2020


    Ключові слова: ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ / РЕСУРС / ЗМІЦНЕННЯ / грунтообробних машин / ЗНОСОСТІЙКІСТЬ / EFFICIENCY / RESOURCE / HARDENING / TILLAGE MACHINE / WEAR RESISTANCE

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити