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 рабочих органов плуга керамическими материалами Беликов Игорь Александрович

Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами
<
Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

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

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Беликов Игорь Александрович. Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 Москва, 2002 176 с. РГБ ОД, 61:02-5/2334-9

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи работы 8

1.1. Характеристика рабочих органов плуга 8

1.2. Изнашивающая способность почвы 9

1.3. Характер изнашивания рабочих органов плуга 12

1.4. Абразивное изнашивание 17

1.5. Анализ существующих методов повышения износостойкости и ресурса рабочих органов плуга 21

1.6. Применение керамических материалов для упрочнения рабочих органов сельхозмашин 25

1.6.1. Виды и краткая характеристика керамических материалов 25

1.6.2. Применение керамических материалов для быстроизнашиваемых рабочих органов почвообрабатывающих машин 28

Выводы. Цели и задачи исследований , 30

Глава 2. Теоретические предпосылки повышения долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами 33

2.1. Анализ взаимодействия абразивных частиц с поверхностью деталей рабочих органов 33

2.2. Зависимость износостойкости материалов от свойств абразивной массы 37

2.3. Долговечность рабочих органов, упрочненных керамическими материалами 44

2.4. Расчет параметров и долговечности упрочненных рабочих органов плуга 51

Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований

3.1. Методика определения абразивной износостойкости керамических материалов в лабораторных условиях 5

3.2. Методика определения абразивной износостойкости керамических материалов в полевых условиях 58

3.3. Методика исследований прочности клеевых соединений 59

3.4. Методика определения коэффициента трения керамики о почву 61

3.5. Методика сравнительных эксплуатационных испытаний рабочих органов 62

Глава 4. Результаты исследований 73

4.1. Результаты исследований абразивной износостойкости керамических материалов в лабораторных условиях 73

4.2. Влияние действующих давлений на износостойкость керамических материалов 78

4.3. Результаты испытаний керамических материалов на износостойкость в полевых условиях 82

4.4. Результаты исследований прочности клеевых соединений 83

4.5. Результаты исследований по определению коэффициента трения керамики о почву 85

4.6. Результаты сравнительных эксплуатационных испытаний рабочих органов 86

4.6.1. Результаты испытаний лемехов 87

4.6.2. Результаты испытаний груди отвала плуга 107

4.6.3. Результаты испытаний полевой доски плуга 109

4.6.4. Результаты оценки показателей качества выполнения технологического процесса и энергетических показателей 110

Глава 5. Расчет экономического эффекта от внедрения технологического процесса упрочнения рабочих органов плуга керамическими материалами 114

Общие выводы 129

Библиографический список

Введение к работе

За последние 10-15 лет появились новые технологии обработки почв (безотвальная, минимальная, безгербецидная и др.). Однако отвальная вспашка по-прежнему остается одной из важных технологических операций земледелия, так как обеспечивает качественную подготовку почвы под посев с.-х. культур на самых разнообразных фонах и типов почв [67].

О значимости и важности отвально-лемешных плугов свидетельствует тот факт, что их производством занято более 100 фирм в США, Канаде, Австралии, Западной Европе [67]. Важнейшее направление совершенствования технического уровня и качества плугов - повышение ресурса их рабочих органов, которые в значительной степени определяют такие показатели, как наработку на отказ, тяговые характеристики пахотного агрегата, экономию трудовых и энергетических ресурсов и др. За рубежом придают огромное значение качеству изготовления рабочих органов. Созданы специализированные производства, множество фирм, в том числе и крупных, которые занимаются выпуском только рабочих органов. В качестве примера можно привести фирмы La Ріпа (Испания), Fordes de Niawx (Франция), Land (США, Великобритания) [89]. Помимо этого, многие фирмы выпускают рабочие органы, различающиеся по стоимости и ресурсу и предназначенные для эксплуатации в разных почвенных условиях. Например, испанская фирма La Ріпа выпускает 5 типов лемехов [31], фирма Bellota (Испания) - 14 типов лемехов [29]. Машиностроительные фирмы Германии выпускают около 30 типов лемехов для удовлетворения спроса фермеров, эксплуатирующих плуги в различных почвенных условиях [6].

В нашей стране сложилась негативная ситуация по обеспечению сельхозпроизводителей важнейшими запасными частями: лемехами плугов, полевыми досками, отвалами и многими другими. Их конструктивные параметры 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

5 снизился. Кроме того, рабочие органы стали изготовлять предприятия, ранее никогда этим не занимавшиеся (например, оборонной промышленности, ремонтные).

В результате сельхозпроизводители получают некачественные детали, которые приходится заменять по 3 - 7 раз в год [89]. Затраты только на замену рабочих органов при вспашке каждых 100 га (в условиях Центральной зоны России) составляют 2500 - 3000 руб. При эксплуатации плугов с такими рабочими органами возникают такие факторы, как потери энергии от увеличения тягового сопротивления, снижение заглубления, ухудшение крошения почвы и других агротехнических показателей, а в конечном итоге - снижение урожайности.

На сегодняшний день на долю России приходится около 100 млн. га пахотных земель. Потребность в рабочих органах составляет: в лемехах - 7 млн. шт. в год, в полевых досках - 3 млн. шт. в год, в отвалах - 2,4 млн. шт. в год, а на их производство ежегодно затрачивается около 714 млн. руб., 210 млн. руб. и 1008 млн. руб. соответственно.

Поэтому одной из основных задач, стоящих перед сельскохозяйственным машиностроением, является коренное повышение технического уровня сельхозмашин до показателей, соответствующих передовым научно-техническим достижениям.

В последние годы как за рубежом, так и в нашей стране большое внимание уделяется применению в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в сельскохозяйственном машиностроении, технической керамики. Использование технической керамики для повышения износостойкости рабочих органов сельхозмашин, по данным NIAE - Национального института сельскохозяйственной техники (Великобритания) - более эффективно, чем наплавка твердых сплавов [111]. Специалисты NIAE исследовали износостойкость рабочих органов с керамической защитой, а также ряд технико-экономических показателей. Исследования показали, что в зависимости от механического состава почвы из-

носостойкость различных рабочих органов повысилась в 3 - 11 раз [118, 119, 123,124,127-130].

В нашей стране изучению возможностей применения технической керамики в сельскохозяйственном машиностроении уделялось недостаточное внимание. Лишь в 1986-87 гг. специалистами ВИСХОМа были проведены первые опыты по использованию керамических материалов для упрочнения долот культиваторов-плоскорезов и полевых досок. Испытания показали высокую износостойкость керамики. Однако опыты были прекращены в связи с отсутствием достаточно прочных клеевых композиций для закрепления керамических пластин [111].

Настоящая работа посвящена изучению возможности применения технической керамики для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин на примере рабочих органов плуга: лемехе, полевой доске и груди отвала; разработке технологии закрепления керамики на рабочих органах.

Работа выполнена на кафедре ремонта и надежности машин Московского государственного агроинженерного университета им. В. П. Горячкина. Помощь в выполнении работы оказали: ОАО "ВИСХОМ", ВИАМ, ВНИИТС, РХТУ им. Д.И. Менделеева.

Основные положения диссертации обсуждены и одобрены на: научно-практической конференции "Состояние и перспективы восстановления, упрочнения и изготовления деталей", г. Москва, ГОСНИТИ, 14-15 декабря 1999 г.;

научно-практической конференции "Экология и сельскохозяйственная техника", г. Санкт-Петербург, СЗНИИМЭСХ, 25-27 апреля 2000 г.;

фестивале "Научно-техническое творчество молодежи Москвы и Московской области", г. Москва, ВВЦ, 24-27 мая 2001 г. Работа отмечена почетной грамотой и наградой;

-научно-практической конференции "Агроинженерная наука - сельскохозяйственному производству", г. Москва, МГАУ, 9-11 октября 2001 г.;

7 - научно-практической конференции "Наукове фахове видання", г. Мелитополь, ТДАА, 2-4 ноября 2001 г.

По материалам диссертации опубликовано 9 статей в периодической печати.

Характеристика рабочих органов плуга

Основным рабочим органом плуга является лемешно-отвальный корпус, который в свою очередь состоит из стойки, лемеха, отвала и полевой доски (рис. 1.1.). Лемех и отвал - рабочие, а полевая доска и стойка - вспомогательные части корпуса.

Лемех предназначен для подрезания почвенного пласта толщиной 20-35 см, его частичного крошения и подачи почвенной массы на корпус плуга. Лемех должен сохранять в течение всего срока его эксплуатации основные функциональные качества: способность к заглублению в почвенную массу, подрезанию пласта и сохранению постоянной его толщины или хода плуга по глубине. Лемех должен обеспечивать минимальные энергозатраты при вспашке (минимальное тяговое сопротивление) и обладать достаточным ресурсом. Изготавливают лемехи из специального лемешного периодического проката из стали Л53 в двух исполнениях: П - 702 и ПНЧС - 702 с наплавкой и без наплавки, а также из листовой стали марок: Сталь 45, Сталь 65Г.

Отвал - основной рабочий элемент плужного корпуса. Он выполняет основную функцию плуга - оборот и частичное крошение пласта. Отвалы обычно изготавливают из Стали 60 или трехслойной стали. Их рабочую поверхность цементируют на глубину 1,5 - 2,2 мм, в результате чего отвал становится упругим и прочным. Грудь отвала изнашивается быстрее, чем крыло, поэтому для корпусов, работающих в тяжелых условиях (песчаные и легкосуглинистые почвы), ее делают сменной.

Полевая доска, несмотря на простоту конструкции, играет важную роль. Она препятствует смещению плуга в сторону. При смятии стенки борозды реакция почвы уравновешивает боковое давление пласта, вызванное несимметричностью корпуса плуга. Изготавливают полевую доску из Стали 45 или Стали 65Г.

При вспашке на рабочие органы плуга оказывают воздействие абразивные частицы, содержащиеся в почве. Количество этих частиц зависит от механического состава почвы. Именно механический состав определяет абразивные свойства почв и удельное сопротивление при пахоте.

Механические элементы разных почв отличаются не только по размерам, процентному содержанию, но и по минералогическому составу, что определяет их различие по разнообразным свойствам.

Основными агентами износа рабочих органов плуга являются твердые (HV 7-11 ГПа) минеральные частицы кварца, составляющие примерно 70 - 85 % почвы. Затем по степени распространения идут полевой шпат, гранит, слюда и другие минералы (HV 6 - 7,2 ГПа) [83].

Большая часть частиц имеет округлую форму, но также присутствуют и частицы, имеющие острые грани и выступы (рис.1. 2.) [100], способные деформировать контактные поверхности деталей рабочих органов плуга. Эти минералы, особенно кварц, являются основной составной частью большинства песча ных почв, чем и объясняется их высокая изнашивающая способность. Меньшей твердостью обладают частицы пород, образующих глинистые почвы, поэтому интенсивность изнашивания рабочих органов на суглинистых и глинистых почвах значительно ниже, чем на песчаных.

Наибольшая интенсивность износа лемехов по массе (260 - 450 г/га ) наблюдается на песчаных почвах с большим количеством каменистых включений [9]. При вспашке песчаных и супесчаных почв без каменистых включений интенсивность изнашивания лемехов колеблется в пределах 100 - 260 г/га. При обработке глинистых и суглинистых почв интенсивность изнашивания составляет 2-30 г/га. Таким образом, скорость изнашивания лемехов на песчаных и супесчаных почвах в 6 - 7 раз выше, чем на глинистых и суглинистых.

По приведенным в работе [26] данным, интенсивность изнашивания лемехов на песках и легкой супеси - свыше 300 г/га, на тяжелой супеси - 100 - 300 г/га, на легком суглинке - 37 - 100 г/га, на среднем суглинке - 12 - 37 г/га, на тяжелом суглинке и глине - 2 - 12 г/га. По данным работы [52], интенсивность изнашивания лемехов по ширине составляет на торфянистых почвах - 0,34 мм/га, на суглинистых - 2,74 мм/га, на супесчаных - 3,45 мм/га и на песчаных -4,56 мм/га.

Существенное влияние на интенсивность изнашивания 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 и микроучастка поверхности рабочего органа. Так, по данным работы [63], при вспашке суглинистого чернозема в условиях Западной Сибири при повышении твердости почвы от 0,8 до 2,8 МПа интенсивность изнашивания носка лемеха возрастает от 0,4 до 1,7 мм/га, а лезвие лемеха по ширине - от 0,1 до 0,8 мм/га.

На абразивные свойства почв влияет и их влажность. С уменьшением ее, абразивность глинистых и суглинистых почв увеличивается, а песчаных -уменьшается. По данным работы [13], увеличение абсолютной влажности от 12 до 28 % приводит к снижению интенсивности износа носка долотообразного лемеха от 1,6 до 0,4 мм/га, а лезвия по ширине лемеха - от 0,9 до 0,1 мм/га. Как видно, трехкратный рост твердости приводит к четырех - восьмикратному увеличению интенсивности изнашивания, а двухкратное повышение влажности - к четырех - девятикратному снижению интенсивности износа.

Анализ взаимодействия абразивных частиц с поверхностью деталей рабочих органов

Процесс взаимодействия рабочих органов почвообрабатывающих машин при перемещении в почве сводится к взаимодействию на почву клина с плоской или криволинейной поверхностью. При этом происходит уплотнение, скалывание, а затем и перемещение почвы по его рабочей поверхности. С поверхностью детали соприкасаются сравнительно слабо связанные между собой твердые частицы с разными механическими свойствами.

Вследствие разнообразия форм, размеров, механических свойств абразивных частиц и прилагаемых нагрузок, в поверхностном слое изнашивающегося материала возникает широкий спектр контактных напряжений. Величина напряжений зависит от радиуса контактной поверхности абразивной частицы, ее механических свойств (прочность, модуль упругости, коэффициент Пуассона и др.), нагрузки, приходящейся на данную частицу, силы сцепления частиц между собой (определяющей степень "закрепленности" абразивных зерен) и механических свойств материала, на который эта частица действует.

Если зарегистрировать все единичные контакты на пути трения L и уровень возникающих на них напряжений, то совокупность последних можно обработать статистическими методами и получить дифференциальную функцию плотности вероятностей контактных напряжений Р ( тм ;). В работе [97] было предложено, что для какой-то одной абразивной массы (например, почвы с заданным составом, влажностью и плотностью) функция Р ( 7М І) характеризуется кривой f(crM) представленной на рис. 2.1. Отложив на оси ам предельные значения контактных напряжений для материала: предела усталости аму материала поверхностного слоя при данном виде силового воз действия, предела текучести агмт микрообъемов поверхностного слоя, предела прочности тмп микрообъемов материала при срезе или отрыве и проведя от точек аму, ст т и (тмп ординаты до пересечения с кривой/(ev), получим в поле диаграммы четыре характерные области а, Д у, 6.

Перечень возможных процессов деформирования, разрушения и разупрочнения материала в каждой из этих областей приведен в табл. 2.1.

При перемещении детали в массе абразивных частиц, например, в почве, крайне разнообразной в гранулометрическом отношении и способной создавать бесчисленные вариации пристенного слоя частиц по размеру контактных площадок и действующим нагрузкам, вероятнее всего протекание смешанных процессов изнашивания, т.е. реализации на одной поверхности разрушений разных видов (микрорезание, полидеформационное разрушение, усталостное разрушение, упругое деформирование, химическое разупрочнение и др.).

Анализ микрогеометрии изношенных поверхностей лемехов, отвалов и полевых досок подтверждает этот вывод, так как на их поверхностях всегда имеются участки весьма гладкой поверхности без ориентированных следов прямо го разрушения и отдельные царапины, возникшие в результате режущего действия абразивных частиц или пластического оттеснения металла. Количество царапин крайне мало по сравнению с общим числом контактов абразивных частиц, возникающих при перемещении рабочего органа в почве. Из этого следует, что на большинстве контактов напряжения были ниже значений о .

Проведенный в работе [98] анализ показывает, что переход смешанного процесса абразивного изнашивания к изнашиванию с преимущественным микрорезанием осуществляется при сравнительно небольшом количестве режущих частиц (в рассмотренных ими условиях при 0,07-7 % от числа пластически деформирующих частиц). Этим объясняется распространенность процессов изнашивания, для которых практически применимы закономерности, полученные при изнашивании в условиях микрорезания (зависимость износа от нагрузки и скорости, от твердости материала и др.).

Проанализируем внешние факторы, определяющие изменение вида абразивного разрушения поверхностного слоя для случая изнашивания в массе абразивных частиц.

Для оценки формы твердых частиц примерно одной фракции с учетом радиусов контактных поверхностей был предложен критерий, названный коэффициентом формы [97].

Методика определения абразивной износостойкости керамических материалов в лабораторных условиях

Для обеспечения условий самозатачивания лезвий лемехов при использовании керамических материалов следует рассчитать соотношение толщины несущего и режущего слоев по выражению (2.26).

Принятая для лемехов толщина режущего слоя ht =1,7 5 мм в основном определяется агротехническими требованиями. Износостойкость материалов (Єї и 2) и параметры hi0 и h2o определяются по данным полевых испытаний. Для лезвия и носка лемеха, согласно расчетным данным (табл. 2.3), толщина несущего h2 и режущего hi слоев должны быть равны следующим средним значени ям.

Определим долговечность лемеха плуга (по длине носка), упрочненного керамическим материалом при вспашке, например, песчаных почв твердостью 0,6 МПа. Скорость движения плуга Vn = 2,5 м/с.

Давление почвы на режущей части лемеха вычислим по формуле (2.13) и данным табл. 2.2. р = 0,6- 0,0067- 221,22 = 0,18 МПа

Принимаем Ьд = 0,08 м (допустимая величина износа носка лемеха по длине), е = 0,06 (относительный износ керамики ТК-Г), Н = 19000 МПа (микротвердость кеармики ТК-Г), к = 0,001, г = 4 (для почвы, содержащей каменистого материала 0,5 - 5 %). Коэффициент kv 4,0 (для песчаной почвы). 4-0,08-19000 Т = 52ч 0,001 0,06 75 4 - 0,18 4 2,5 3600 Учитывая, что производительность одного лемеха составляет в среднем 0,2 га/ч, получим Т = 52- 0,2 = 10,4 га В табл. 2.4 приведены данные расчета долговечности лемехов при работе на различных почвах при к = 0,001, є = 0,06, Н = 19000 МПа, г = 4, пд = 0,08 м, Vn = 2,5 м/с.

На основании рассмотрения теоретических основ повышения долговечности рабочих органов керамическими материалами сделаны следующие выводы: - изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих машин происходит в результате воздействия твердых частиц, содержащихся в почве. Эти частицы создают в поверхностном слое материала широкий спектр контактных напряжений, величина которых определяет характер процесса изнашивания; - основным показателем механических свойств поверхностного слоя материала, определяющим интенсивность и характер процесса изнашивания, является твердость. С ростом твердости интенсивность изнашивания снижается. Для керамики значительное влияние на износостойкость оказывает еще и трещиностойкость. С увеличением трещиностойкости снижается доля хрупкого разрушения; - интенсивность изнашивания материала в почве зависит от изнашивающей способности почвы, давления, пути и площади трения, скорости движения, твердости материала; - одним из возможных способов повышения долговечности рабочих органов плуга является повышение твердости наиболее быстроизнашиваемых участков путем их упрочнения керамическими материалами.

Изнашивание рабочих органов почвообрабатывающих машин реализуется в основном при трении о почвенную массу, содержащую нежестко закрепленные абразивные частицы минерального происхождения. Вследствие этого лабораторное исследование абразивной износостойкости керамических материалов применительно к условиям эксплуатации рабочих органов проводились на приборе ИМ - 01 при трении вращающегося ролика из эластичного полимерного материала о поверхность исследуемого образца через прослойку абразивных частиц. Схема и внешний вид прибора представлены на рис.3.1.

Образцы для испытаний на износостойкость представляли собой плоские керамические пластины размером 35x25 мм и толщиной 3-5 мм. Параллельно с испытаниями образцов керамики проводили испытания эталонных образцов из стали 45 в состоянии поставки после проката, HRB 90. Эталонные образцы, прошлифованные с двух сторон, испытывались при той же нагрузке в течение 5 мин. 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.

Результаты исследований абразивной износостойкости керамических материалов в лабораторных условиях

Одним из фундаментальных положений теории абразивного изнашивания при скользящем взаимодействии твердых частиц и поверхности трения является зависимость интенсивности износа исследуемого материала от отношения твердости этого материала Нм к твердости абразива НЛ. Упомянутое отношение в дальнейшем было названо критерием твердости Кт [99]. В работе [97] было показано, что для металлических материалов при значениях Кт 0,6 интенсивность изнашивания не линейно уменьшается с ростом твердости материала. При значениях Кт 0,7 интенсивность изнашивания становится минимальной. Эти соотношения хорошо выполняются для металлических материалов, твердых сплавов.

В рамках проведенных исследований на абразивную износостойкость было испытано более 30 видов керамических материалов, отличающихся химическим составом, режимами и способами получения.

В качестве абразива использовали частицы корунда HV 21 ГПа, что соответствовало критерию твердости для керамических материалов Кт = 0,5 - 1,0. Результаты испытаний представлены в табл. 4.1.

Из полученных данных видно, что наибольшую износостойкость (є = 150,6) показал твердый сплав ВК-8 (HV 17 ГПа) на кобальтовой основе (8 %), содержащий 92 % карбида вольфрама. Сплав ВК-8 намного превосходит по износостойкости остальные материалы, подтверждая условие, что при Кт 0,6 интенсивность изнашивания минимальна.

Высокую износостойкость показала керамика из нитрида кремния Si3N4 (с = 35,2). Критерий твердости для нее составлял Кт = 0,85, как и для сплава ВК-8, однако ее износостойкость заметно ниже. Износостойкость керамики из карбида кремния SiC составляет є = 6,5-13,9, а критерий твердости Кт = 1,2.

Достаточно высокую износостойкость показал материал, содержащий 96 % карбида вольфрама и наплавленный на металлическую основу плазменным способом (в = 5,9). Следует отметить большую разницу в износостойкости материала, полученного спеканием порошков карбида вольфрама (ВК-8) и наплавкой карбида вольфрама.

Достаточно высокую износостойкость (2,9 - 3,9) показала группа керамических материалов на основе оксидов алюминия с температурой обжига свы-шеІбОО С. Критерий твердости для них составляет Кт - 0,7 - 1,0. По износостойкости материалы не уступают английской керамике "Деранокс 975" (є = 3,06), использованной для упрочнения сошников сеялок точного высева, и могут быть рассмотрены в качестве альтернативы для упрочнения рабочих органов сельхозмашин.

Исключение оставляет материал "Лунат-2" на основе оксида алюминия, показавший износостойкость є = 3,8 при температуре обжига 1500 С. Вследствие удачного сочетания пониженной энергоемкости при спекании и высокой износостойкости этот материал следует рассматривать как наиболее перспективный для упрочнения быстроизнашиваемых рабочих органов почвообрабатывающих машин.

Низкую износостойкость показала керамика на основе оксидов алюминия с температурой обжига ниже 1600 С (є = 0,95 - 2,3).

Результаты исследований подтверждают сформулированные ранее положения теории абразивного изнашивания. Следует отметить, что для керамики роль вклада твердости в износостойкость менее существенна по сравнению с металлами и твердыми сплавами. Однако для керамических материалов (одного химического состава) все же наблюдается тенденция повышения износостойкости с ростом их твердости и температуры обжига.

По имеющимся данным [6], для воспроизведения геометрии рабочих органов в плане по мере их изнашивания износостойкость упрочняющего материала должна превышать износостойкость материала рабочего органа не более чем в 3-6 раз. Избыточная износостойкость во многих случаях бесполезна и приводит к непроизводительным затратам дефицитных материалов и энергии.

На основании проведенных исследований, для практического использования, вследствие своих высоких потребительских свойств, технологичности, доступности, относительно невысокой стоимости и достаточной износостойкости (є = 3,8-3,9) были выбраны керамические материалы на основе оксида алюминия ТК-Г и "Лунат-2".

Похожие диссертации на Повышение долговечности рабочих органов плуга керамическими материалами