Способ упрочнения и восстановления стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов Российский патент 2025 года по МПК B23P6/00 B23K9/04 A01B15/04 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу восстановления и упрочнения культиваторных лап и предназначено для восстановления работоспособности и повышения ресурса рабочих органов сельскохозяйственных машин за счет получения высокоэффективного покрытия, обладающего высокой износостойкостью к абразивному износу.

Уровень техники

Одной из основных проблем, возникающих в современных реалиях импортозамещения является увеличение срока службы ресурса орудий для предпосевной и основной обработки почвы.

Известен способ восстановления лап культиваторов (патент РФ 2452156, МПК A01B 35/20, опубл. 10.06.2012 [1]), при котором в культиваторной лапе, содержащей держатель и два крыла с наплавленными износостойким слоем режущими лезвиями. Наплавленный износостойкий слой выполняют на наружной поверхности режущих лезвий. Толщина наплавленного слоя составляет 0,04-0,85 от толщины крыла, а ширина составляет 2-30 от толщины наплавленного слоя, причем наплавленный слой наряду с другими легирующими элементами содержит по массе 1,0-6,5% углерода и 2,5-45,0% хрома.

Недостатком данного способа восстановления лап культиваторов [1] является износ основного металла, что способствует отслаиванию наплавленного материала и притуплению режущей кромки.

Известен способ восстановления лап культиваторов (прототип - патент РФ 2467857, МПК В23Р 6/00, В23Н 9/00, опубликовано 27.11.2012. Бюл. №33, [2]), при котором удаляют изношенную рабочую часть стрельчатой лапы культиватора шлифовальным отрезным кругом при помощи угловой шлифовальной машины. Изготавливают новую рабочую часть из среднеуглеродистой стали в виде сменной угловой пластины, на которой выполняют сквозные продолговатые отверстия и затачивают с образование лезвия. Затем угловая сменная пластина укрепляется с обратной стороны двумя болтами. Для этого на заднюю поверхность сменной пластины наносится износостойкое покрытие в три слоя, первый и третий слои наносятся электроискровым сплавом Ферробор ФБ-20 ГОСТ 14848-69, а второй - методом электродуговой металлизации стальной проволокой Св-08 ГОСТ 14848-69.

Значительным недостатком данного способа [2] является то, что установка новой режущей детали с использованием винтового соединения не обеспечивает необходимой прочности, что приводит к разрушению конструкции в процессе эксплуатации. Кроме того, покрытие наносится в три слоя, что увеличивает сложность технологического процесса. При восстановлении электроискровое нанесение осуществляется в воздушной атмосфере, что приводит к насыщению кислородом составных элементов материала электрода, что, в свою очередь, приводит к уменьшению сплошности и размера покрытия, а также физико-механических свойств. Существенными минусам так же являются необходимость использования дорогостоящих наплавочных материалов, и сложность технологии проплавления.

Решаемой технической проблемой является необходимость усовершенствования способа упрочнения и восстановления стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов.

Раскрытие изобретения

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым техническим решением, является восстановление и упрочнение лапы культиватора, при котором обеспечивается самозатачивание режущей кромки и ее относительно низкое истирание.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ упрочнения и восстановления стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов, который характеризуется тем, что

- осуществляют плазменно-порошковую наплавку тыльной стороны лапы износостойким твердосплавным порошком, полученным электроэрозией отходов спеченного твердого сплава Т30К4 в дизельном топливе.

В частном случае наплавку преимущественно проводят при следующих режимах: сила тока – 200 А, напряжение – 35 В, скорость наплавки – 5 м/ч.

Способ упрочнения и восстановления стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения.

Краткое описание чертежей

На чертеже показана стрельчатая лапа культиватора (вид сверху)

На чертеже обозначено:

1 – держатель;

2 – крыло;

3 – наплавленный слой задней поверхности.

Осуществление изобретения

Способ восстановления и упрочнения лапы культиватора включает шлифовку изношенной режущей части культиваторной лапы, плазменно-порошковую наплавку только тыльной стороны лапы износостойким твердосплавным порошком. Лапа содержит держатель (1) и крыло (2).

Плазменно-порошковая наплавка на наружную часть культиваторной лапы обеспечивает ее самозатачивание.

Порошок изготавливают измельчением электроэрозией в дизельном топливе отходов спеченного твердого сплава Т30К4.

При этом наплавку проводят при следующих режимах:

- сила тока – 200 А;

- напряжение – 35 В;

- скорость наплавки 5 м/ч.

Доля основного металла в наплавленном слое (3) составляет 10%.

Указанные режимы обеспечивают оптимальное восстановление и упрочнение лапы культиватора. Другие режимы наплавки приведены в примерах 1, 2.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

На экспериментальной установке для получения порошков из токопроводящих материалов измельчали электроэрозией твердый сплав марки Т30К4 в дизельном топливе. Полученные твердосплавные порошки, содержащие карбиды титана и вольфрама использовали при восстановлении и упрочнении кромки лапы культиватора из стали 65Г плазменно-порошковой наплавкой.

Наплавка проводилась при следующих режимах: сила тока – 180 А; напряжение –25 В; скорость наплавки – 3-3,5 м/ч.

Данные режимы нанесения плазменного покрытия твердосплавного порошка не рекомендуются, т.к. процесс наплавки протекает не стабильно, поскольку снижается равномерность подачи порошкообразного присадочного материала в столб сжатой дуги и ухудшается качество формирования наплавляемого слоя.

Пример 2

На экспериментальной установке для получения порошков из токопроводящих материалов измельчали электроэрозией твердый сплав марки Т30К4 в дизельном топливе. Полученные твердосплавные порошки, содержащие карбиды титана и вольфрама использовали при восстановлении и упрочнении кромки лапы культиватора из стали 65Г плазменно-порошковой наплавкой.

Наплавка проводилась при следующих режимах: сила тока – 170 А; напряжение –45 В; скорость наплавки – 7-8 м/ч.

При повышении скорости наплавки наблюдается снижение качества покрытия, при подаче в столб сжатой дуги электроэрозионного порошкообразного присадочного материала мелкой зернистости или частиц, и использовании скорости наплавки 6 м/ч и выше может приводить к образованию макродефектов (несплавлений и пор), причем, чем ниже ток, выше скорость подачи присадочного порошка и скорость наплавки, тем выше размеры оговоренных дефектов.

Предложенный способ высокопроизводителен, а также не требует сложной технологии, регламентации и иных параметров процесса.

Заявленный способ может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения.

Изобретение может быть использовано для восстановления работоспособности и повышения ресурса рабочих органов сельскохозяйственных машин, а именно для восстановления и упрочнения стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов. Осуществляют плазменно-порошковую наплавку тыльной стороны лапы износостойким твердосплавным порошком, полученным электроэрозией отходов спеченного твердого сплава Т30К4 в дизельном топливе. Применение в качестве упрочняющей фазы электродиспергированного порошка из сплава Т30К4 обеспечивает получение высокоэффективного покрытия, обладающего высокой износостойкостью к абразивному износу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 пр.

1. Способ упрочнения и восстановления стрельчатых лап междурядных и пропашных культиваторов, характеризующийся тем, что осуществляют плазменно-порошковую наплавку тыльной стороны лапы износостойким твердосплавным порошком, полученным электроэрозией отходов спеченного твердого сплава Т30К4 в дизельном топливе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что наплавку проводят при следующих режимах: сила тока – 200 А, напряжение – 35 В, скорость наплавки – 5 м/ч.