СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПЛУЖНОГО ЛЕМЕХА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН Российский патент 2012 года по МПК B23P6/00 B23P9/04 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, в частности к повышению долговечности рабочих органов сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания.

Известен способ повышения долговечности лемехов плугов почвообрабатывающих машин, заключающийся в формировании полусферических участков наплавкой твердыми сплавами на рабочей поверхности детали по предварительно насыпанному порошку «Сормайта» [1].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ увеличения долговечности лемехов плутов орудий для обработки почвы, состоящий в наплавке параллельных друг другу армирующих валиков малоуглеродистым электродом с определенным расстоянием между ними и под определенным углом к лезвийной части детали с созданием технологического режима, обеспечивающего закалочные структуры [2].

Способ наплавки полусферических участков твердыми сплавами отличается технологической сложностью (необходимость в специальных формах для нанесения износостойких покрытий и в предварительной насыпке «Сормайта»), достаточно высокой стоимостью электродного материала и повышенным тяговым сопротивлением. Не исключается возможность коробления.

Недостатками прототипа являются трудность в технической реализации (соблюдение термического режима), высокие требования к геометрии наплавленных валиков (геометрия должна приближаться к полусфере), повышение тягового сопротивления, особенно на почвах, имеющих высокую вязкость.

Техническим результатом изобретения является повышение долговечности плужного лемеха рабочего органа почвообрабатывающих сельскохозяйственных машин проведением электромеханической упрочняющей обработки путем образования структур повышенной твердости на рабочих поверхностях деталей, наиболее подверженных изнашиванию, за счет создания композитной поверхности.

Упрочненные участки, нанесенные на поверхность под определенным углом к лезвийной части детали с определенным шагом и шириной, которые выбираются в зависимости от типа почв (гранулометрический состав), позволяют увеличить износостойкость рабочей поверхности плужного лемеха из-за повышения твердости этих участков.

Указанный технический результат изобретения достигается тем, что на наиболее подверженной изнашиванию рабочей поверхности плужного лемеха создают композитную абразивностойкую поверхность путем электромеханической обработки с формированием упрочненных участков шириной 3-4 мм и глубиной не менее 1,5-2 мм, микротвердостью Н_м 650…710 с шагом 20-30 мм под углом к лезвийной части лемеха.

Заявленный способ осуществляется за счет нескольких факторов. Обкатка рабочей поверхности производится роликовым инструментом с учетом ее кривизны. Упрочняющие участки (линии) следует наносить в направлении, перпендикулярном к направлению движения почвы. Шаг упрочняющих участков должен составлять примерно 20-30 мм. Упрочняющее воздействие от электромеханической обработки должно составлять глубину не менее 1,5-2 мм в зависимости от толщины металла лемеха и типа почвы.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что за счет накатывания (формирования линий дорожек) методом электромеханического упрочнения достигается эффект композитного абразивностойкого материала с периодически изменяющейся структурой. Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию «новизна».

Известные технические решения подразумевают наплавку на рабочую поверхность детали почвообрабатывающего орудия упрочняющих элементов: полусферических участков твердыми сплавами или проведение сварочного армирования малоуглеродистыми электродами, что отсутствует в предлагаемом способе и позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия».

На чертеже представлен (в качестве примера) лемех с композитной абразивностойкой поверхностью в зонах наиболее вероятного износа, где 1 - контактирующая поверхность лемеха; 2 - область вероятного износа; 3 - упрочненные ЭМО участки; 4 - структура высокой твердости; 5 - металлический сплав рабочего органа; 6 - строение композитного слоя. Штриховой линией показана характерная зона износа.

Осуществление данного способа поясняется на примере серийного плужного лемеха.

Накатывание износостойких участков высокой твердости осуществляется в областях наиболее подверженных изнашиванию (фиг.1). Оборудование и технологические параметры упрочнения: вертикально-фрезерный станок 6Р12В, толщина ролика 3…4 мм, диаметр ролика 80 мм, сила тока 1000-1200 А, усилие на ролик 660 Н, скорость 165 м/мин, шаг между участками упрочнения 30-25 мм.

Источники информации

1. Ожегов Н.М., Капошко Д.А., Будко С.И. Повышение эффективности упрочнения деталей почвообрабатывающих машин методом дуговой наплавки твердыми сплавами / Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня // Материалы 11-й Международной научно-практической конференции. Часть I - СПб.: Изд-во Политехнического университета.

2. Пат. RU 2274526, B23K 9/04; B23P 6/00. Способ упрочнения лемехов плугов из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей [Текст] / Михальченков A.M., Ганеев Ю.М., Будко С.И., Капошко Д.А.; заявитель и патентообладатель Брянская госуд. с/х академия. - №2004105754/02; заявл. 25.02.04; опубл. 20.04.06, Бюл. №11

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения и ремонта машин, а именно к способу упрочнения рабочей поверхности плужного лемеха сельскохозяйственных машин, эксплуатирующихся в условиях абразивного изнашивания. На наиболее подверженной изнашиванию рабочей поверхности плужного лемеха создают композитную абразивностойкую поверхность путем электромеханической обработки с формированием упрочненных участков шириной 3-4 мм и глубиной не менее 1,5-2 мм, микротвердостью Н_м 650…710 с шагом 20-30 мм под углом к лезвийной части детали. Изобретение позволяет увеличить износостойкость рабочей поверхности плужного лемеха за счет повышения твердости этих участков. 1 ил.

Способ упрочнения рабочей поверхности плужного лемеха сельскохозяйственных машин, отличающийся тем, что на наиболее подверженной изнашиванию рабочей поверхности плужного лемеха создают композитную абразивно-стойкую поверхность путем электромеханической обработки с формированием упрочненных участков шириной 3-4 мм и глубиной не менее 1,5-2 мм, микротвердостью Н_м 650…710 с шагом 20-30 мм под углом к лезвийной части лемеха.