Способ определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин Российский патент 2017 года по МПК G01N3/56 

Описание патента на изобретение RU2618604C1

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ при трении и предназначено для определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин при их абразивном изнашивании в почве в реальных условиях.

Аналогом настоящего изобретения является способ оценки относительной износостойкости материала [Патент РФ №2315284, МПК G01N 19/02, бюл. №2, 20.01.2008], который заключается в изготовлении двух образцов одинаковой геометрической формы из эталонного материала, путем формирования на одной из их торцовых поверхностей упрочненного слоя и их одновременном прирабатывании, после чего на одном из образцов проводят испытания на изнашивание, путем истирания по абразивной поверхности на глубину, превышающую толщину упрочненного слоя, а на другом оценивают толщину упрочненного слоя - hуп. При этом об износостойкости слоя судят по соотношению изменения линейных размеров и путей трения образца до и после испытаний с учетом толщины упрочненного слоя, исходной длины образца (после приработки), длины образца после изнашивания с превышением толщины упрочненного слоя, и конечной длины, после изнашивания материала основы по специальной формуле.

Аналог имеет широкие функциональные возможности и позволяет производить оценку износостойкости материалов упрочненных слоев (покрытий), однако его недостатками являются: низкая достоверность, так как получить два идентичных упрочненных образца трудно, в то время как толщину покрытия на образце, подвергаемом изнашиванию, непосредственно не измеряют, а лишь считают ее равной hуп второго образца после приработки; сложное аппаратурное оформление, требующее использования металло-графических и отсчетных микроскопов и машин трения с фиксацией параметров испытаний; отличие условий испытаний образцов от условий их изнашивания в реальных абразивных средах, например, почвах; невозможность одновременного испытания на одном образце покрытий, нанесенных различными методами, способами.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ определения изнашивания износостойких материалов, используемых в качестве покрытия лезвийной поверхности рабочих органов сельхозорудий, состоящий в установлении испытываемого износостойкого материала, выполненного в виде образца, который крепится на вырезанном или высверленном участке рабочего органа, интенсивно подвергающемуся абразивному воздействию частиц почвы (прототип). Винокуров В.Н. Исследование относительной износостойкости материалов, применяемых для изготовления самозатачивающихся почворежущих деталей. Сб. «Усовершенствования почвообрабатывающих машин». Под. ред. Г.Н. Синиокова. Серия 10 ЦИНТИ-МАШ, 1962 г.

Недостатки этого способа состоят в сложности подготовки материала-образца и последующей его установки на эксплуатируемый рабочий орган сельхозорудия, низкой достоверности результатов испытаний, так как испытываемый материал-образец перемещается в почвы, а не режет ее.

Технической задачей, решаемой изобретением, является определение влияния различных почв на износостойкость материалов, наносимых на поверхность упрочняемой детали различными способами.

Настоящая задача решается тем, что в способе определения износостойкости упрочняющих покрытий, включающем нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа, в качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора, в качестве испытуемых образцов их зубья, на зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска.

На Фиг. 1 – результаты испытания материалов и способа в ООО им. Мамонтова Поспелихинского района (почва, чернозем южный).

На фиг. 2 – испытание материалов и способа в учхозе «Пригородное» Алтайского государственного аграрного университета (чернозем обыкновенный).

На фиг. 3 – зубчатый диск, зубья которого упрочнены различными материалами и способами: твердый сплав -85%-ПГ-УС25+15%-флюс П-0,66, индукционная наплавка (1 вариант); 3%-шихта (В4С-80%+флюс П-0,66-20%)+85%-ПГ-УС25+12%-флюс П-0,66, индукционная наплавка (2 вариант); 7%-шихта (В4С-80%+флюс П-0,66-20%)+85%-ПГ-УС25+13%-флюс П-0,66), индукционная наплавка (3 вариант); ЭИЛ - электроискровое упрочнение, сплав ВК8 (4 вариант).

На фиг. 4 – зубчатый диск после полевых испытаний (почва - суглинистая, чернозем).

Зубчатый диск состоит из отдельных сегментов и отверстия, расположенного по центру для его крепления к ступицы бороны. На каждом зубе диска осуществляется упрочнение материалом-образцом, а на последующем возможно другое покрытие как по химическому составу, так и иным способом нанесения износостойкого материала.

Пример конкретного выполнения

Наплавку зубчатого диска (сталь 65Г) осуществляли на инверторе фирмы «ЭЛСИТ» 120 П3-мощность-100кВт, на частоте 60 кГц в петлевом индуктор, время нагрева и плавления составляло от 50 до 65 с; электроискровое упрочнение проводили на установке БИГ-5, спеченым сплавом ВК8.

Шихта для борирования состояла из: (карбида бора В4С-80%+флюс П-0,66-20%).

Наплавочная шихта содержала 85% высоколегированного хромистого чугуна марки ПГ-УС25 и флюс марки П-0,66.

Наплавочная шихта с борирующим составом 3% и 7% смешивалась в биконусном смесители, а взвешивание проводили на весах марки ВЛГ-МГ4.01.

Шихту на диск зубчатой бороны наносили специальным дозатором, высотой 3 мм.

Упрочнили партию из 6 дисков и проводили испытания на двух видах почв в Алтайском крае: Поспелехинский район, ООО им. Мамонтова почва чернозем южный с содержанием абразивных частиц до 65% и Учхоз «Пригородное» Алтайского государственного аграрного университета (чернозем обыкновенный) до 80% абразивных частиц.

Зубчатые диски (образцы) устанавливали на борону БДТ-7 и агрегатировали трактором К-700-Р3.

Измерение линейных размеров осуществляли штангенциркулем ШЦ-2,150-500 при установке зубчатой бороны в специальное устройство.

Предложенное изобретение поясняется таблицами №1 и №2, в которых приведены результаты испытаний на износостойкость наплавочных материалов с различным химическим составом, способов упрочнения.

По результатам проведенных результатов можно установить, что износостойкость материалов, наносимых на рабочие органы, зависит от многих факторов, в том числе и от механического состава почв. В частности, сравнивая таблицы №1 и №2, при электроискровом упрочнении у рабочих органов во втором случае изнашивание лезвийной поверхности меньше (3,0 мм), чем в первом (4 мм). Различия по износостойкости от типа почвы наблюдаются и по химическому составу упрочняющих покрытий.

Таким образом, применение заявляемого изобретения позволит расширить технологические возможности определения износостойкости различных по химическому составу материалов, повысить достоверность за счет одновременно проводимых испытаний, сравнивать эффективность используемых способов упрочнения в зависимости от механического воздействия абразивных частиц на исследуемый материал в абсолютно идентичных условиях, так как испытаниям одновременно могут подвергаться несколько десятков образцов на обрабатываемой сельхозорудием пашне.

Похожие патенты RU2618604C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ ХРОМИСТЫХ ЧУГУНОВ 2014
  • Аулов Вячеслав Федорович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Лялякин Валентин Павлович
RU2568036C2
Шихта для индукционной наплавки износостойкого сплава 2020
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Иванайский Евгений Анатольевич
  • Полковникова Марина Викторовна
  • Аулов Вячеслав Федорович
RU2755913C1
Способ упрочнения лезвийной поверхности детали 2016
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Бедарев Михаил Викторович
  • Иванайский Евгений Анатольевич
RU2640515C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТОГО МОЛОТКА КОРМОДРОБИЛКИ 2014
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Желтунов Михаил Григорьевич
  • Коваль Данил Валерьевич
RU2563696C1
Способ изготовления ножа соломоизмельчителя 2017
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Лященко Дмитрий Николаевич
  • Воронов Евгений Викторович
  • Шошин Максим Эдуардович
RU2665483C1
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ СТАЛЬНОГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОРУДИЯ 2010
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Мишустин Никита Михайлович
RU2447194C1
ЛЕНТА ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКОЙ С ОДНОСТОРОННЕЙ АДГЕЗИЕЙ И СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКОЙ 2013
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Ишков Алексей Владмирович
  • Иванайский Алексей Васильевич
  • Коваль Данил Валерьевич
RU2548338C2
Способ индукционной наплавки магнитных сплавов на основе железа и индукционно-канальная печь для индукционной наплавки магнитных сплавов на основе железа 2021
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Лысенко Богдан Артемович
RU2791023C1
ПОРОШКОВАЯ ТЕРМОРЕАГИРУЮЩАЯ ШИХТА ДЛЯ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ ТВЕРДОГО СПЛАВА 2015
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Коваль Данил Валерьевич
  • Соколов Андрей Викторович
  • Аулов Вячеслав Федорович
  • Соловьев Сергей Александрович
RU2637736C2
СПОСОБ ИНДУКЦИОННОЙ НАПЛАВКИ ТОРЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ 2015
  • Иванайский Виктор Васильевич
  • Ишков Алексей Владимирович
  • Кривочуров Николай Тихонович
  • Коваль Данил Валерьевич
  • Соколов Андрей Викторович
  • Аулов Вячеслав Федорович
  • Соловьев Сергей Александрович
RU2631565C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 618 604 C1

Реферат патента 2017 года Способ определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин

Изобретение относится к испытаниям материалов на износ при трении и предназначено для определения износостойкости материалов упрочняющих покрытий рабочих органов сельхозмашин при их абразивном изнашивании в почве в реальных условиях. Сущность: осуществляют нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа. В качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора. В качестве испытуемых образцов их зубья. На зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска. Технический результат: возможность расширить технологические возможности определения износостойкости различных по химическому составу материалов, повысить достоверность, сравнивать эффективность используемых способов упрочнения в зависимости от механического воздействия абразивных частиц на исследуемый материал в абсолютно в идентичных условиях. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 618 604 C1

Способ определения износостойкости упрочняющих покрытий, включающий нанесение покрытия на испытуемые образцы, установку их на рабочий орган сельхозорудия, контроль за изнашиванием в процессе работы в абразивной среде и сравнение величин износа, отличающийся тем, что в качестве упрочняемого рабочего органа сельхозорудия используют диск зубчатой бороны или культиватора, в качестве испытуемых образцов их зубья, на зубья диска наносят различные упрочняющие покрытия, при этом в качестве абразивной среды используют естественную среду различных типов почв, а сравнение величин износа ведут между зубьями одного диска.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2618604C1

Способ сравнительной оценки износостойкости почворежущих рабочих органов 1988
  • Тененбаум Михаил Михайлович
  • Шамшетов Сарсенбай Нуратдинович
SU1596228A1
УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НА ИЗНОС МАТЕРИАЛА РАБОЧИХ ОРГАНОВ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩЕЙ МАШИНЫ 1995
  • Пындак В.И.
  • Лапынин Ю.Г.
  • Строков В.Л.
  • Зиновьев О.С.
  • Старовойтов С.Г.
  • Бороменский В.П.
RU2089879C1
Способ пуска дугового статора 1944
  • Фридкин П.А.
SU66537A1
US 4936135 A1 26.06.1990.

RU 2 618 604 C1

Авторы

Ишков Алексей Владимирович

Иванайский Виктор Васильевич

Кривочуров Николай Тихонович

Коваль Данимл Валерьевич

Соколов Андрей Викторович

Щеголев Александр Владимирович

Иванайский Анатолий Васильевич

Даты

2017-05-04Публикация

2016-03-09Подача