СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ЛЕМЕХОВ ПЛУГОВ Российский патент 2014 года по МПК C21D9/18 B23P6/00 A01B15/04 

Изобретение относится к области металлообработки, касается методов поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин электромеханической обработкой с целью повышения их долговечности при абразивном износе.

Известны способы упрочнения лемехов, (см. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др.; Под ред. В.В. Курчаткина. - М: Колос, 2000.-776 с) при которых применяют наплавку их поверхности металлами и сплавами, имеющими повышенные прочностные свойства, что повышает их износостойкость и обеспечивает эффект самозатачивания. Однако при наплавках применение дополнительных материалов значительно увеличивает стоимость изделий, сильное термическое влияние на металл приводит к большим деформациям деталей.

Известен способ упрочнения деталей из среднеуглеродистых и высокоуглеродистых сталей (Патент №2270259 принят за прототип), включающий упрочнение путем кратковременного высокотемпературного воздействии тока силой 16 кА с нанесением на поверхность детали пятен контакта в шахматном порядке или по линиям армирования.

В результате применения этого способа формируются точечные упрочненные участки, что повышает износостойкость деталей, не требуется дальнейшей механической обработки и расхода дополнительных материалов. Однако данный метод не обеспечивает эффекта самозатачивания, износостойкость повышается частично, так как упрочнению подвергаются лишь небольшие участки.

Известен способ упрочнения лемехов плугов (Патент №2460810 принят также за прототип), включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 10⁹ А/м² параллельными друг другу непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 3,5…7 мм и располагаются под углом 40…55° к лезвию лемеха на расстоянии между ними 10…30 мм.

В результате применения этого способа на поверхности лемеха образуются упрочненные чередующиеся зоны твердостью до 10 ГПа, что повышает их износостойкость при абразивном трении. Однако применение данного способа обеспечивает эффект самозатачивания только в местах касания упрочненных линий режущих лезвий лемеха, что лишь частично повышает долговечность лемеха.

Технический результат предлагаемого изобретения - это повышение долговечности рабочих органов сельскохозяйственных машин за счет улучшения их прочностных характеристик и износостойкости к абразивному изнашиванию с обеспечением эффекта самозатачивания.

Указанный результат достигается тем, что упрочнение рабочей поверхности лемехов плугов осуществляют электромеханической обработкой плотностью тока до 10⁹ А/м² непрерывными линиями, образующими зоны упрочнения на глубину до 3 мм, причем упрочнению подвергаются переднее, нижнее лезвие и носок лемеха на расстоянии 30…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм.

На чертеже изображена упрощенная схема предлагаемого способа упрочнения лемехов, где 1 - зона без упрочнения, 2 - крепежные отверстия, 3, 4 и 5 - зоны упрочнения. Лицевая сторона лемеха упрочняется электромеханической обработкой плотностью тока до 10⁹ А/м² непрерывными линиями на глубину до 3 мм, зоны упрочнения имеют ширину 10…15 мм. Зона 3 проходит по нижнему лезвию лемеха, зона 5 - по переднему лезвию, зона 4 - на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия лемеха.

Соблюдение указанных параметров упрочнения лемеха обеспечивает эффект самозатачивания и высокую износостойкость, величины диапазонов связаны с условиями трения изделий.

Режимы электромеханической обработки (плотность тока, усилие прижатия инструмента к поверхности детали, скорость обработки, материал и форма инструмента принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.

Таким образом, при обработке по данному способу на поверхности лемеха упрочняются лезвия твердостью до 10 ГПа на глубину до 3 мм, что обеспечивает эффект самозатачивания в процессе работы изделий. Упрочнение носка лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия препятствует образованию лучевидного износа в области полевого обреза, что повышает износостойкость лемехов при абразивном трении.

Изобретение может быть использовано для поверхностного упрочнения лемехов плугов сельскохозяйственных машин. Осуществляют электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 10⁹ А/м² с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий. Упрочнению подвергают переднее и нижнее лезвие, а также носок лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности лемехов за счет улучшения их прочностных характеристик, износостойкости к абразивному износу и способности к самозатачиванию. 1 ил.

Способ упрочнения рабочей поверхности лемехов плугов, включающий электромеханическую обработку поверхности лемеха при плотности тока до 10⁹ А/м² с образованием упрочненных зон глубиной до 3 мм в виде непрерывных линий, отличающийся тем, что упрочнению подвергают переднее и нижнее лезвия, а также носок лемеха на расстоянии 20…40 мм от переднего лезвия с шириной упрочненной зоны 10…20 мм.