Современные технологии упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин

Язык труда и переводы:
УДК:
631.3.02
Дата публикации:
26 мая 2022, 09:13
Категория:
Инновационные технологии ремонта, реновации и восстановления в машиностроении
Авторы
Аннотация:
Рассмотрены основные технологии упрочнения, представленные на рынке рабочих органов почвообрабатывающих машин. Собраны и обработаны данные о процентном соотношении занимаемого объема рынка теми или иными видами упрочнения. Сделаны выводы по всем методам упрочнения, наиболее развернуто по электродуговой наплавки и ее низкой распространенности среди производителей рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Ключевые слова:
технологии упрочнения, закалка, наплавка токами высокой частоты, электродуговая наплавка, скорость изнашивания
Основной текст труда

Использование современных почвообрабатывающих машин позволяет существенно повысить производительность, качество и эффективность обработки почвы. В процессе обработки почвы органы почвообрабатывающих машин подвергаются интенсивному абразивному износу, в результате чего снижается их работоспособность и качество обработки почвы. Значительная часть рабочих органов, более 60 %, теряют работоспособность по причине износа рабочих поверхностей, что приводит к простою в работе, а частая замена и низкая износостойкость рабочих органов приводит к высоким материальным затратам. В связи с этим, многие отечественные и зарубежные компании применяют для изготовления своих рабочих органов материалы повышенной износостойкости и новые эффективные технологии упрочнения рабочих органов при их изготовлении [1].

В настоящее время рынок рабочих органов сформирован в следующих направлениях применения упрочняющих технологий: нанесение порошковых материалов с последующим оплавлением токами высокой частоты (ТВЧ) — 43%; объемная закалка и закалка ТВЧ режущих кромок — 37 %; электродуговая наплавка — 13 %; без применения упрочняющих технологий — 7 %.

Наиболее широко представлены рабочие органы с нанесением порошковых материалов с последующим оплавлением ТВЧ. В качестве наносимых порошковых материалов используются высоколегированные чугуны типа Сормайт-1, ПГ-С27, ФБХ6-2 и др., сплавы на основе кобальта, вольфрама и никеля, композитные материалы на основе карбидов вольфрама и хрома. Наплавку твердыми сплавами путем нанесения в виде обмазки или шихты с последующим оплавлением поверхности ТВЧ производят в области наибольшей интенсивности трения, а именно в области лезвийной части рабочих органов, что обеспечивает их самозатачивание за счет ускоренного изнашивания несущего слоя по сравнению с наплавленным, который может достигать 60–65 HRCэ [2]. Необходимо отметить, что совершенствование индукционной наплавки твердыми сплавами осуществляют в направлении уменьшения зоны отпуска несущей поверхности закаленных деталей, повышения уровня механизации и автоматизации данного процесса.

Следующим по объему рынка упрочненных рабочих органов является метод объемной закалки либо закалки ТВЧ до твердости не менее 40 HRC с глубиной закаливания 1–2 мм [3]. Однако, существенного повышения износостойкости рабочих органов термическая обработка углеродистых сталей не обеспечивает, так как необходимо использовать комплекснолегированные стали для изготовления рабочих органов.

Следующим по объему применения упрочняющих технологий при изготовлении рабочих органов используется электродуговая наплавка. Одним из крупнейших производителей почвообрабатывающих агрегатов является компания Lemken, которая применяет данную технологию для упрочнения долот и лемехов основного корпуса плуга [4, 5]. Невысокая распространенность данной технологии среди производителей рабочих органов обусловлена в первую очередь сложностью в автоматизации процесса наплавки по сравнению с методами ТВЧ закалки и наплавки порошковыми материалами. Также ограничивает применение данной технологии преобладание рабочих органов с острой тонкостенной кромкой, таких как лемех предплужника, стрельчатые лапы малых размеров, бритвы плугов и др. В последние годы технология упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин методом электродуговой наплавки, как правило, осуществляется при помощи автоматизированных установок, выполняющих наплавку по заданной программе. Наплавка осуществляется вдоль наиболее изнашиваемых поверхностей, в частности вдоль лезвийной части. Для повышения износостойкости рабочих органов применяются порошковые наплавочные проволоки с повышенным содержанием бора, хрома, молибдена, ванадия и др., применение которых способствует снижению износа и сохранению геометрических параметров рабочих органов, что приводит, в свою очередь, к повышению качества обработки почвы и повышению их долговечности в 1,6…2,5 раза [6]. При этом надо отметить, что толщину наплавленного упрочняющего слоя необходимо обеспечить в пределах 2–6 мм, что недопустимо для рабочих органов с острым лезвием, однако данный диапазон необходим для крупногабаритных рабочих органов, где толщина основного металла в лезвийной части должна превышать толщину наплавленного слоя, что способствует наилучшему эффекту самозатачивания.

 

Литература
  1. Слинко Д.Б., Денисов В.А., Добрин Д.А., Афанасьев А.В., Кислов П.М. Повышение эффективности технологии упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин электродуговой наплавкой износостойкими валиками. Технический сервис машин, 2020, № 1 (138), с. 176–185. https://doi.org/10.22314/2618-8287-2020-58-1-176-185
  2. Виноградов В.В. Повышение износостойкости стрельчатых лап почвообрабатывающих орудий карбовибродуговым упрочнением их режущих поверхностей. Дис. … канд. тех. наук. Орел, 2017, 156 с.
  3. Новиков В.С. Упрочнение рабочих органов почвообрабатывающих машин. Москва, МГАУ, 2013, 112 с.
  4. Запасные части компании LEMKEN. URL https://lemken.com/ru-ru/servis/posleprodazhnoe-obsluzhivanie/zapasnye-chasti (дата обращения: 28.04.2022).
  5. Лемех SB45P левый 449х150х11 с наплавкой. URL https://bizonagro.com/catalog/aktsii/lemken/lemekh_sb45p_levyy_449kh150kh11_s_naplavkoy_lemken_plugi/ (дата обращения: 28.04.2022).
  6. Ожегов Н.М., Ружьев В.А., Капошко Д.А., Соловьев С.А., Лялякин В.П., Слинко Д.Б. Повышение ресурса рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе совершенствования наплавочных технологий. Труды «ГОСНИТИ», 2015, т. 121, с. 273–281.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.