Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Сабуркин Дмитрий Александрович

Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров
<
Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сабуркин Дмитрий Александрович. Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.03 / Сабуркин Дмитрий Александрович; [Место защиты: Моск. гос. агроинженер. ун-т им. В.П. Горячкина]. - Москва, 2008. - 147 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/185

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цели и задачи исследования 7

1.1. Условия работы, техническая характеристика и ресурс плужных лемехов 7

1.2. Характер износа и его влияние на работоспособность лемеха 13

1.3.' Основные факторы влияющие на износ 21

1.4. Способы повышения работоспособности лемехов почвообрабатывающих машин 32

Глава 2. Теоретические предпосылки повышения долговечности плужного лемеха 41

2.1. Сохранение заглубляющей способности лемеха в процессе работы 41

2.2. Влияние начального угла заточки на ресурс плужного лемеха 44

2.3. Прогнозирование изнашиваемости лемеха 47

2.4. Обоснование конструкционно-технологической схемы нового трапециевидного лемеха лемешно-отвальных плугов общего назначения 57

2.5. Расчет носка лемеха на прочность 62

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований 70

3.1. Программа экспериментальных исследований 70

3.2. Методика экспериментальных исследований 70

3.2.1. Методика определения износостойкости материалов 70

3.2.2. Методика исследования физико-механических свойств образцов, упрочненных различными способами 75

3.2.3. Методика исследования влияния конструкционных параметров опытного лемеха на тяговое сопротивление 77

3.2.4. Методика определения влажности почвы 79

3.2.5. Методика сравнительных эксплуатационных испытаний опытных лемехов 81

3.2.6. Методика обработки статистических результатов исследований 86

Глава 4. Результаты исследований 89

4.1. Результаты исследования материалов на абразивную износостойкость 89

4.2. Влияние действующих давлений на износостойкость 98

4.3. Результаты испытаний физико-механических свойств упрочненных образцов 102

4.4. Результаты исследования влияния конструкционных параметров лемеха на тяговое сопротивление 106

4.5. Результаты эксплуатационных испытаний рабочих органов 107

Глава 5. Расчет экономического эффекта от внедрения технологического процесса упрочнения лемеха 116

Общие выводы 130

Библиографический список 132

Приложения 143

Введение к работе

Актуальность темы. Обработка почвы остается самой энергоемкой и ресурсозатратнои операцией сельскохозяйственного производства. Этот процесс традиционно выполняется лемешно-отвальными плугами общего назначения, наимение долговечными деталями которых являются режущие рабочие органы.

В настоящее время для обработки почвы в большинстве случаев используются рабочие органы, конструкционные параметры которых были разработаны 30-40 лет назад. И в прошлые годы данные изделия, выпускавшиеся на специализированных заводах, не удовлетворяли предъявляемым требованиям по качеству и ресурсу, а сейчас их технический" уровень еще более снизился. Кроме того, рабочие органы стали изготавливать предприятия, ранее никогда этим не занимавшиеся. Их невысокий ресурс приводит к необходимости У-1 кратной замены в течение пахотного сезона.

Значительную часть срока службы эти детали работают, уже имея некоторый износ, что приводит к нарушению агротребований, увеличению энергозатрат и снижению производительности. Потери времени на замену изношенных деталей вызывают нарушение оптимальных агротехнических сроков, следствием чего является снижение урожая. В связи с этим исследования, направленные на повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности лемеха плуга общего, назначения, являются актуальными и имеют важное хозяйственное значение.

Цель работы. Повышение ресурса лемеха плугов общего назначения за счет совершенствования конструкционно-технологических параметров, а также используемых материалов при различных схемах упрочнения.

Объект исследований. Лемех плуга для отвальной вспашки, а также различные виды наплавочных материалов, сталей, чугунов.

Предмет исследования. Установление зависимостей между параметрами лемеха и агротехническими показателями его работы, определение износостойкости материалов.

Общая методика исследования включает: анализ характера изнашивания лемехов и существующих способов их упрочнения; теоретическое исследование износостойкости и долговечности упрочненных лемехов; исследование износостойкости наплавочных материалов, сталей, чугуна в лабораторных условиях; исследования влияния нагрузки на износостойкость материалов; определение влияния вида упрочнения на физико-механические свойства упрочняемого материала и тяговое сопротивление корпуса плуга; эксплуатационные испытания упрочненных лемехов; внедрение в производство и оценку экономической эффективности методов упрочнения.

Научные положения выносимые на защиту;

- анализ-изнашивания рабочих органов почвообрабатывающих машин и способы увеличения их долговечности;

- аналитическое выражение расчета долговечности лемеха;

- теоретическое обоснование возможности создания равностойкого лемеха;

- результаты лабораторных и стендовых исследований упрочненных лемехов;

- результаты эксплуатационных испытаний экспериментальных лемехов и технико-экономическая оценка их применения.

Научная новизна. Получены аналитические выражения расчета долговечности и износостойкости лемеха. Разработана и обоснована конструкционно-технологическая схема нового лемеха для отвальной вспашки (патент №53530).

Практическая ценность. Предлагается новая конструкция лемеха для отвальной вспашки с повышенным ресурсом, а также требования к его изготовлению и упрочнению. Обоснован метод и вид упрочнения лемеха.

Проведены сравнительные эксплуатационные испытания серийных и упрочненных лемехов, показавших увеличенный в 2,5-2,9 раза, по сравнению с серийными, ресурс опытных лемехов.

Реализация результатов исследований. Технологический процесс изготовления и упрочнения опытных лемехов внедрен в производство в ООО «ТАИР», г. Дубна.

Апробация. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на:

• - Всероссийской- выставке научно-технического- творчества молодежи г.Москва, ВВЦ, 7-10 июля 2004 г. Работа отмечена Дипломом;

- Всероссийской, выставке научно-технического творчества молодежи г.Москва, ВВЦ] 29 июня - 3 июля 2005 г. Работа отмечена Дипломом;

- Международной научно-практической конференции «Научные проблемы и перспективы развития, ремонта, обслуживания машин и восстановления деталей», г. Москва, ГНУ ГОСНИТИ, 2005г.;

Международной научно-практической конференции «В.Н. Болтинский и развитие автотракторной науки», г. Москва, МГАУ, 26-30 января 2004 г.;

- Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы вузовской агроинженерной науки», г. Москва, МГАУ, 24-28 января 2005 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 5 печатных работ, из них две - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, получен один патент на полезную модель.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, библиографии и приложений. Изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 14 таблиц, библиографию из 94 наименований, 2 приложения.

Характер износа и его влияние на работоспособность лемеха

Под износом принято понимать результат изнашивания, оцениваемый изменением размеров детали при трении, отделением с поверхности трения материала. Изнашивание поверхности при трении является свойством не материала, а системы, образуемой трущимся телом и внешней средой (в нашем случае - почвой). В связи с этим любой вид изнашивания обусловлен процессом разрушения материала или конкретной детали.

В процессе эксплуатации рабочие органы плуга изнашиваются неравномерно. Неравномерность изнашивания, концентрация износа на каком-либо 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. 1.6): носовую часть (1), лезвие (2), среднюю часть и пятку (3).

Отказы лемехов по предельному износу в большинстве случаев связаны с ускоренным износом носка лемеха. Проведенный анализ причин выбраковки серийных лемехов [57] показал, что около 56% лемехов, имеющих еще значительный запас неизношенного металла по ширине, выбраковывают по причине износа носка. Выступающий перед лезвием носок первым внедряется в почву, обеспечивая заглубление лемеха и устойчивость плуга при пахоте. В результате в зоне носка возникают давления, вызывающие его опережающее изнашивание по отношению к лезвию. Средние давления в зоне носка в 4,6-12,8 раза больше среднего давления в его центральной части [63]. 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 6-10 раз - у наплавленных лемехов.

По мере роста наработки лемеха значение вылета носка перед лезвием снижается, приближаясь к нулю, поэтому лемех лишается способности заглубляться. В итоге он теряет свои функциональные свойства и выбраковывается с большим запасом неизношенного метала по ширине.

Как показывают исследования [3, 17, 50, 51, 64], разные части лезвия на разной глубине испытывают различные давления (рис. 1.7). По данным [62] Рз=3,8Р2=8,2Рь а по данным [3] P3=2,3P2=4,2Pi, таким образом, усилие на лезвие в 4... 8 раз больше, чем на лицевую сторону. Выбраковка лемеха также осуществляется в результате образования на лезвии лемеха затылочной фаски-площадки, наклоненной к дну борозды навстречу пахотному слою под отрицательным углом. [56]

Известно [7, 80], что в зависимости от условий резания, механического состава и свойств почвенной среды подрезанный пласт может .разрушаться с образованием: непрерывной ("сливной") стружки, характеризуемой слитностью фрагментов и непрерывным перемещением пласта относительно лезвия в виде сплошного потока (рис. 1.8); стружки, состоящей из мелких фрагментов, продольные грани которых образуются на плоскостях сдвига в местах действия максимальных касательных напряжений (рис. 1.9); стружки, состоящей из более крупных фрагментов ("глыб"), образованных отрывом элементов пласта от дна борозды (рис. 1.10).

При этом превалирующий вид разрушения стружки определяется соотношением значений- предела прочности почвы при сдвиге и растяжении [7], а размер фрагментов, при прочих равных условиях, возрастает с увеличением глубины резания [80]. .

"Сливная" непрерывная стружка образуется при косом резании влажных (свыше 20%) глинистых почв. Процесс резания при этом характеризуется непрерывным контактированием острия и верхней грани лезвия с абразивной массой. В соответствии с характером контакта лезвие изнашивается со стороны острия с образованием "затылочной" фаски, угол наклона лезвия к дну борозды достигает у = 35, лезвие тупое (рис. 1.8). Из-за высокой влажности и, как следствие, слабой закрепленности абразивных частиц в почвенной массе, а также из-за пониженного содержания минеральных частиц в глинистых почвах интенсивность изнашивания минимальна, ресурс лемеха (9...12 га) определяется образованием широкой затылочной фаски, при этом лемех выбраковывается изношенным лишь на 10... 15%, а оставшиеся 85.. .90% металла теряются.

Прогнозирование изнашиваемости лемеха

Интенсивность разрушения поверхностного слоя материала, определяющего скорость изнашивания лемеха, зависит от большого числа факторов, комплексно связанных между собой.

Методам определения интенсивности абразивного изнашивания деталей посвящены труды М.М. Севернева, М.М. Хрущева, М.М. Тенненбаума, И.В. Крагельского, Б.И. Костецкого, П.Н. Львова, А.Ш. Рабиновича, В.Н. Ткачева, Е.П. Огрызкова и многих других.

В общем виде величина абразивного износа материала в почвенной массе выражается функцией ряда переменных.величин: AG =f(p, L, S; m, є), (2.10) гдер - давление почвы; L - путь трения; S- площадь трения; т - показатель изнашивающей способности почвы; є — показатель относительной,износостойкости материала. М.М. Севернев предложил прогнозировать износ рабочих органов по удельному износу эталонным абразивом эталонного образца при относительной скорости перемещения образца vomH = 1 см/с за время t = 1 с, площади трения S= 1 см и давлении абразива р 1 кг/см .

В основу метода определения динамики изнашивания и долговечности рабочего органа положено условие, что износ прямо пропорционален давлению абразива на рабочую поверхность почвообрабатывающего органа и обратно пропорционален твердости изнашиваемой поверхности.

Удельный износ эталонного образца Севернев М.М. предлагает определять по формуле: ЬО„-ЪР Г-п В Г, (2.11) где к - коэффициент пропорциональности; p — удельное давление абразива, кг/см2; у - объемный вес эталонного образца, г/см ; Нэт - твердость эталонного образца, HRC. Износ любого другого материала при тех же условиях: К.. AG = AGL, -т-а- Кн (2.12) где ДЦ,/и - износ эталонного образца эталонной почвой; а — относительный износ материала; т — коэффициент относительной изнашивающей способности почвы, который равен отношению интенсивности износа детали данной почвой к интенсивности износа той же детали эталонной абразивной средой при одних и тех же условиях; Ку - величина отношения объемного веса детали к объемному весу эталонного образца (Ку = —); / эт Кн - величина отношения твердости детали к твердости эталонного образца (Кн=— ). По Северневу М.М. долговечность детали рабочего органа определяется из выражения: r=_L_.A_", (2ЛЗ) Jr отн где hd - допустимый износ детали.

На наш взгляд, недостаток данного аналитического выражения долговечности детали рабочего органа заключается в том, что при определении Д э»! в качестве параметра, определяющего различную изнашиваемость материала, принимается его твердость. Несомненно, твердость материала является одним из основных показателей, характеризующих его изнашиваемость, однако не единственным. В значительной мере она зависит от состава материала. Автор не дает рекомендаций по определению коэффициента пропорциональности, также полагает, что относительная изнашиваемость материала не изменится в зависимости от условий работы, в частности, от давления абразива. Мы считаем, что наиболее полно сравнительную изнашиваемость материала характеризует показатель относительной износостойкости.

Под износостойкостью понимается величина, обратная скорости изнашивания материала. Под относительной износостойкостью понимается отношение износостойкости одного материала к износостойкости другого материала, принятого за эталон. Относительная износостойкость материала не является величиной однозначной и постоянной. Она зависит от изнашивающей способности абразива и давления абразива на рабочую поверхность детали. Это подтверждается опытами, проведенными на приборе ИМ-01 при испытании стали 45 и 65Г при разных абразивах и переменном давлении. В таблице 2.1 и на рис. 2.3 показано изменение интенсивности изнашивания независимость износостойкости сталей 45 и 65Г от давления при их изнашивании в различных абразивах.

Из графика рис. 2.3 видно, что износостойкость материалов изменяется в зависимости от давления по гиперболе. Если при давлении 0,16 МПа интенсивность изнашивания кварцем, например, стали 45 составляет 0,012 г/час, то при увеличении давления до 0,49 МПа, т.е. в три раза, интенсивность изнашивании возрастает до 0,038 г/час, т.е. в 3,2 раза:

Относительная износостойкость материала также изменяется. При давлении абразива (кварца) 0,16 МПа относительная износостойкость стали 65Г по отношению к стали 45 составила є = 2,9, при давлении 0,49 МПа относительная износостойкость возросла и составила є = 4,09.

Методика определения износостойкости материалов

Долговечность деталей и рабочих органов машин определяется прежде всего износостойкостью материалов, из которых они изготовляются. Под износостойкостью понимается величина, обратная скорости или интенсивности изнашивания этих материалов.

Наиболее объективным критерием для оценки износостойкости материалов являются результаты полевых испытаний деталей из изучаемых материалов или деталей со вставками из этих материалов. Однако эксплуатационные испытания не могут охватить большого круга материалов, а непостоянство изнашивающей способности почвы часто делает результаты несопоставимыми.

Для оценки износостойкости материалов рабочих органов почвообрабатывающих машин достаточными являются лабораторные испытания с воспроизведением на них близких к почвенным условий изнашивания.

Наиболее приемлемой с этих позиций является установка ИМ-01 конструкции ВИСХОМа. Схема и внешний вид прибора представлены на рис.3.1.

Образцы материалов для испытаний на износостойкость представляют собой плоские пластины размером 35x25 мм и толщиной 3-5 мм. Параллельно с испытаниями образцов материалов проводятся испытания эталонных образцов из стали 45 в состоянии поставки после проката, HRB 90. Эталонные образцы, прошлифованные с двух сторон, испытываются при той же нагрузке при одинаковом времени испытаний. Результаты испытаний эталонных образцов служат мерой стабильности показателей прибора ИМ-01. Испытуемый образец (4) зажимается винтом (3) в держателе (7). Абразивные частицы из вращающегося барабана (1) через систему дозаторов и желобов (2) попадают на образец. Частицы, внедряясь в эластичный материал вращающегося ролика (5), протаскиваются им через область контакта, в результате чего происходит износ материала.

Среднее контактное давление в зоне трения было равно 0,33 МПа, а расход абразивного материала составлял 7,0 г/мин. Длительность испытаний исследуемых и эталонных образцов составляла 30 мин., что при скорости вращения ролика 115 мин."1 и его диаметре 50 мм соответствовало пути трения 540 м. Каждое испытание проводили с трехкратной повторностью.

В качестве абразивного материала использовали частицы кварца размером 0,16-0,32 мм.

На износостойкость были исследованы некоторые марки сталей, чугуна, различных видов наплавок твердых сплавов, которые используются или могут быть использованы для изготовления или упрочнения лемеха.

Так как плотность исследуемых материалов различная, интенсивность износа их оценивалась в объемных показателях — J; см /мин.

Плотность материала определялась двумя способами. В первом случае массу образца определяем взвешиванием на весах ВЛР-200, объем материала — путем вычисления, по результатам измерения геометрических параметров образца, а плотность — как частное от деления массы на объем (плотность на воздухе).

Вторым способом определяли плотность некоторых образцов (наплавок, керамических образцов) методом Архимеда. Сущность. его заключается в том, что исследуемый образец взвешивается на весах ВЛР-200 в воздухе и в дистиллированной воде, а плотность материала определяли по формуле: Увд-Мвз Ум мю-мвд где Мвз, МВд - масса материала на воздухе и в воде; Увд - плотность воды, равная 0,9933 г/см при 20С.

Результаты определения плотности материалов в воде, особенно пористых , методом Архимеда во всех случаях превышают аналогичные значения, определенные первым способом. Это обусловлено наличием открытых пор, выходящих на поверхность образцов.

Открытые поры, суммарный объем которых не учитывается в первом случае при определении размеров" образца, заполняется водой во втором случае, что позволяет определить «истинную» плотность пористого материала. В дальнейшем, при исследовании материалов, использовались первые значения плотности (плотность на воздухе), поскольку объем изношенного материала включал в себя объем открытых форм. Величину износа определяли по уменьшению массы образца путем его взвешивания на весах ВЛР-200 с точностью 0,1мг до и после испытаний. Величину объемного износа V (см ), определяющего изменение геометрии и работоспособность детали, вычисляли как частное от деления массового износа на плотность материала. Результаты испытаний выражались показателем износостойкости GW (мин/см ), равным отношению длительности испытаний t (мин) к величине объемного износа V (см3) и безразмерным показателем относительной износостойкости є, равным отношению износостойкости образца owo6p. к износостойкости эталона aw.3T. Использование показателя относительной износостойкости позволяет повысить точность получаемых результатов вследствие исключения .влияния на них естественных изменений внешних параметров, определяющих интенсивность изнашивания в процессе испытаний.

Нами были проведены лабораторные исследования изнашивающей способности почв на приборе ИМ-01. Эталонный образец из стали 45 в состоянии поставки (HRB 90) изнашивался абразивной смесью из глины (размер частиц 0,01 - 0,001 мм) и песка (размер частиц 1,0 - 0,05 мм) в различных соотношениях.

Влияние действующих давлений на износостойкость

Рабочие органы плуга при обработке почвы испытывают различные по величине давления, зависящие от типа почвы, скорости пахотного агрегата, глубины вспашки. Поэтому определенный интерес представляло изучение влияния действующих давлений на относительную износостойкость испытываемых материалов.

Для проведения экспериментов были использованы следующие материалы: наплавки ОЗИ-6 и Т-590; стали 65F, 12Х, 40Х; износостойкий белый чугун (рис.4.4.). Рис.4.4. Зависимость интенсивности изнашивания испытываемых материалов от давления: 1 - сталь 45; 2 - 65Г; 3 - 40Х; 4 - Т-590; 5 - Х12; 6 -ОЗИ-6; 7 - чугун ИЧ250Ф6ХЗМ

В результате проведенных исследований установлено, что испытанные материалы имеют различную интенсивность изнашивания при изменении действующих давлений. Из графика рис.4.4. видно, что при давлении Р = 0,16 МПа интенсивность изнашивания стали 45 выше, чем интенсивность изнашивания: стали 65Г - 2,9 раза, 40Х - 3,2 раза, Х12 - 4,9 раза, наплавки Т-590 - 3,4 раза, ОЗИ-6 - 5,6 раза, износостойкого белого чугуна - 10,2 раза.

При нагрузке р = 0,49 МПа интенсивность изнашивания стали 45 выше, чем интенсивность изнашивания: стали 65Г - в 4,09 раза, 40Х - в 3,9 раза, Х12 - в 6,0 раз, наплавки Т-590 - в 4,1 раза, ОЗИ-6 - в 6,8 раза, износостойкого белого чугуна - в 11,6 раза.

Таким образом, полученные экспериментальным путем данные позволяют сделать вывод, что с ростом давления наблюдается изменение коэффициента относительной износостойкости є для различных материалов (рис.4.5.). Так, при увеличении давления с 0,16 до 0,5 МПа коэффициент относительной износостойкости изменяется: для стали 65Г - в 1,4 раза, 40Х -1,2 раза, Х12 - 1,2 раза, наплавки Т-590 - 1,2 раза, ОЗИ-6 - 1,2 раза, износостойкого белого чугуна -1,1 раза.

Давление, МПа Рис. 4.5. Зависимость относительной износостойкости испытанных материалов от давления: 1- 65Г; 2 - чугун ИЧ250Ф6ХЗМ; 3 - ОЗИ-6; 4 - Т-590;5-Х12;6-40Х 100 Для учета влияния давления на относительную износостойкость материалов предлагается вводить поправочный коэффициент щ, который определяется по эмпирическому уравнению, полученному в результате математической обработки полученных результатов: 7]2 = 1;75/7 .-+ 0,825 -,. . (4.2) Проведем расчеты долговечности серийного лемеха П-702, из стали Л53 и опытного долотообразного лемеха из: стали 65F без дополнительного упрочнения. Примем следующие условия вспашки. Виды почв: песчаная; легкая суглинистая и легкая глинистая; Твердость почвы: Ті,=.-5 МПа, Т2 = ЗМПа,Тз = Т,0МПа; Скорость вспашки - v„ = 10 км/ч; Производительность плужного корпуса А!= 0,35 га/ч; Уголнаклона лемеха ко дну борозды ./?= 30. Параметры серийного лемеха: Относительная износостойкость стали, Л53 при эталонном давлении: абразива (0,1 МПа) штвердости HRG 30 s0TH= 1 ,051 Допустимый износ носка по высоте:/гА„. = 5,8 см. Допустимая толщина лезвия: при Т = 5 МПа, а = 3 мм; при Т = 3 МПа, а = 5 мм; при Т =1 МПа; а = 7,5 мм. Угол заточки лезвия а = 25. Параметры опытных лемехов: Начальная-толщина лезвия в = 2 мм: - . Допустимый износ носка повысоте:/2э.н. = 6,8 см. Допустимая толщина лезвия: при Т = 5 МПа, а = 3 мм; при Т . = З МПа; а = 5 мм; при;Т = 1 МПа, а = 7,0 мм. Ограничение толщины лезвия , равное:7,0 мм, связано с ограничениями износа по ширине лемеха: Угол заточки лезвия а = 8. Результаты расчетов приведены в табл. 4.6.

Как видно из таблицы 4.6, на песчаных почвах в.зависимости от их твердости, ресурс серийных лемеховбудетизменяться от 2,33 до 21,3 га. При это, при твердости 5 МПа выбраковка лемехов будет, производиться в; результате предельной толщины лезвия. Ресурс носовой части будет больше, чем ресурс лезвийной части. Увеличить ресурс лемеха и довести его по; меньшей мере до ресурса носка, т.е. до 2,98 га можно, уменьшив угол заточки лезвийной части, увеличив таким образом потенциальный объем изнашивания лезвия без,снижения работоспособности лемеха.

При твердости песчаной почвы 3,0 МПа, ресурс носка будет примерно в 1,7 раза меньше ресурса лезвия и составлять соответственно 6,04 и 10,3? га.

В этом случае замена лемеха будет производиться в результате износа носка. Чтобы повысить долговечность лемеха, следует упрочнять прежде всего носок и довести его ресурс до ресурса лезвия, т.е. до 10,3 га.

При твердости песчаной почвы 1,0 МПа ресурс лезвийной части уже превышает ресурс носовой части в 3,55 раза и составляет соответственно 77,7 га и 21,9 га.

Чтобы обеспечить равностойкость лемеха и довести его ресурс хотя бы до 30...40 га, необходимо упрочнить носок лемеха путем наплавки твердого сплава или закрепления на обратной стороне носка износостойкой пластины.

На суглинистых почвах при твердости 5 МПа замена лемехов будет производиться примерно через 5 га в результате износа лезвия. Для повышения его долговечности, необходимо либо перетачивать лезвие, либо также уменьшить угол заточки, увеличивая его работоспособность при увеличенном износе.

При твердости 3 МПа на этих же почвах ресурс лемеха составит 12,5 га. При этом замена его будет производиться по причине износа носка. Поэтому для повышения долговечности лемеха следует упрочнять его носок. Следует отметить, что теоретически полученные значения ресурсов серийных лемехов достаточно близко соответствуют фактическим значениям их ресурсов. Ресурсы опытных лемехов, изготовленных из стали 65Г без дополнительного упрочнения, превышают ресурсы серийных лемехов примерно в 1,5 раза.

Похожие диссертации на Повышение долговечности лемеха за счет совершенствования его конструкционно-технологических параметров