Способ упрочняющего восстановления стрельчатых лап культиваторов различного назначения


 


Владельцы патента RU 2527558:

Михальченков Александр Михайлович (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и упрочнению лап культиваторов различного назначения. Восстановление производится путем приваривания компенсирующей пластины, копирующей изношенную часть лапы, к части лапы, пригодной для восстановления. Компенсирующая пластина имеет размер изношенной части лапы, увеличенной на 8-10 мм по направлению движения лапы, и изготавливается из рессорно-пружинной стали, термоупрочненной по всему объему на твердость не менее 50HRC. Приваривание осуществляется с тыльной стороны швами на всю длину крыльев, а со стороны рабочей поверхности - швами длиной 6-8 мм в средней части каждого крыла. Использование способа позволяет увеличить долговечность и износостойкость изделия, обеспечивает высокую ремонтопригодность, создает условия для неоднократного восстановления при простоте реализации и соблюдения агротехнических требований. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и упрочнению лап культиваторов различного функционального назначения.

Известен способ восстановления культиваторных лап со стрельчатым профилем и одновременным их упрочнением, состоящий в формировании запаса металла в области носка по всей длине лезвия путем наплавки электродом с малоуглеродистым стержнем, имеющего такой объем, который позволяет проводить восстановление нормированного профиля лапы путем проведения горячего деформирования и последующего упрочнения термической обработкой [1].

К недостаткам, изложенного выше способа следует отнести: ограниченная область применения - только лапы культиваторов, обладающие достаточно длинной лезвийной частью и сравнительно большим объемом (в случае короткого лезвия и незначительного объема изделия происходит значительный прогрев всей детали, ведущий как к потере механических свойств материала, так и нарушению размеров, установленных техническими условиями); сложность технологического процесса, заключающаяся в проведении не менее четырех операций, требующих специального оборудования и достаточно высокой квалификации исполнителей. Кроме того, часто необходимо наплавлять большое количество метала, что также не способствует повышению качественных показателей лапы по износостойкости после проведения восстановительных операций.

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, заключающийся в креплении к восстанавливаемой лапе предварительно изготовленной угловой пластины из среднеуглеродистой стали (пластина копирует рабочую область лап), упрочнение ее с тыльной стороны электролизным борированием с предварительным выполнением крепежных отверстий продолговатой формы для регулирования вылета данного элемента, а на восстанавливаемой лапе выполняют резьбовые отверстия для крепления угловой пластины посредствам винтов[2].

Недостатками данного способа являются: высокая сложность реализации процесса восстановления (механическая обработка с учетом координации отверстий на пластинах и оставшейся части лапы, проведение электролиза на отдельном участке пластины); ограниченность применения изношенных лап в качестве основы для проведения восстановительных операций, связанная с необходимостью иметь достаточное количество витков резьбы крепежных отверстий, лимитирующееся остаточной толщиной детали; из-за невысокой толщины упрочняющего покрытия невозможность существенного увеличения ресурса восстановленной детали ввиду наличия «жесткого» абразивного воздействия почвенной среды, приводящего к быстрому истиранию покрытия.

Технической задачей представляемого изобретения является увеличение долговечности и износостойкости лапы; возобновление утраченных ею служебных свойств, отвечающих агротехническим требованиям на проведение операций по обработке почвы; повышение ремонтопригодности; простота восстановления, создание условий для неоднократного использования изношенной детали.

Поставленная задача в способе упрочняющего восстановления стрельчатых лап культиваторов различного назначения достигается путем приваривания компенсирующей пластины (компенсатора), копирующей изношенную часть по форме и по геометрическим размерам (как правило, это режущелезвийная часть детали) к рабочей поверхности не изношенной части детали, которая выполняет роль остова. Компенсирующие пластины изготавливают из рессорно-пружинной стали, например 65Г. Следует использовать стали, соответствующие по своему составу материалу, используемому при изготовлении лап культиваторов, а размер компенсаторов в сечении, параллельном движению лапы, должен превышать износ детали на 8-10 мм для проведения приваривания. Превышение толщины пластин в сравнении с толщиной остова не допускается. Они подвергаются сквозной закалке с последующим отпуском по всему объему в отличие от прототипа, где упрочнение производится электролизным борированием и только поверхности лезвийной области. Упрочняющая термообработка состоит в закалке и последующем отпуске, обеспечивающем твердость не менее 50 HRC. Наряду с достижение высокой твердости подобная термообработка способствует росту упругих свойств и сопротивлению ударным нагрузкам.

Сквозное упрочнение всего объема изделия увеличит стойкость к абразивному изнашиванию лапы в сравнении с заводской и создаст условия равноизнашиваемости, что позволяет сохранить заточку лезвия (если таковая имеется) в течение всего периода эксплуатации вплоть до наступления предельного состояния. Нужно сказать, что лапы серийного производства подвергаются поверхностной закалке токами высокой частоты на твердость 38-50 HRC [3]. Поверхностное упрочнение подобного рода приводит к росту износостойкости, однако после истирания твердого слоя (его глубина 1,3-2,4 мм) происходит резкий рост интенсивности изнашивания детали, что отсутствует в предлагаемом изобретении. Пластина приваривается сверху к частично изношенной области утратившей работоспособное состояние лапы, но пригодной выполнять функцию крепежа к стойке культиватора и способной к проведению восстановления сварочными методами, т.е. данная часть используется как остов. Приваривание осуществляется с тыльной стороны сплошным швом на всю длину крыльев и со стороны рабочей поверхности короткими швами (6-8 мм) для каждого крыла. В процессе эксплуатации происходит истирание режущелезвийной области вместе со швом, расположенным на тыльной стороне, что обеспечивает беспрепятственное удаление приваренной пластины и приваривание новой без каких-либо технологических сложностей, создавая тем самым условия для повышения степени ремонтопригодности и максимально упрощает восстановление. Крепление пластины сверху остова создает условия образования «мертвой зоны» непосредственно у крепежной части (участок детали, заполняемый почвой), снижая интенсивность ее изнашивания и способствуя сохранению размеров по толщине, что обеспечивает условия к неоднократному его использованию. Заявленный способ осуществляется за счет следующего:

- изготовление компенсирующей пластины из рессорно-пружинной стали, соответствующей составу стали лапы, копирующей форму изношенной части с увеличением размера на 8-10 мм в сечении, параллельном ее перемещению;

- термообработка пластины сквозной закалкой и отпуском по всему объему на твердость 50 HRC (температура термообработки определяется маркой стали);

- приваривание компенсирующей пластины к пригодной для восстановления области детали сверху ее рабочей поверхности с соблюдением нормированных размеров лапы, которое производится: с нижней стороны сплошным швом вдоль лезвия на обе стороны по всей длине; со стороны рабочей поверхности короткими участками в двух местах для каждого крыла (посередине крыльев).

Предлагаемый способ позволяет увеличить долговечность детали за счет неоднократного восстановления и использования термоупрочненной компенсирующей пластины с увеличенной износостойкостью.

Возобновление служебных свойств лапы, соответствующих агротехническим условиям, производится путем соблюдения нормированных размеров и формы восстановленной детали. Повышение ремонтопригодности и упрощение технологического процесса восстановления обеспечивается рациональным подходом к использованию условий эксплуатации, приводящих к истиранию пластины и сварочного шва, наваренного с тыльной стороны, и с сохранением целостности остова, а наличие коротких швов на рабочей поверхности способствует удалению остатков пластины после истирания без технологических трудностей. Сохранение цельности изношенной детали (остова) позволяет проводить ее неоднократное восстановление.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что компенсирующая пластина изготавливается из рессорно-пружинистой стали примерно того же состава, что и сама деталь с закалкой на всю глубину и по всему объему на твердость не менее 50 HRC, которая приваривается сверху к не до конца неизношенной, но пригодной для восстановления части лапы, служащей остовом, путем наложения швов с тыльной стороны на всю длину лезвия, а на рабочей поверхности короткими участками 6-8 мм в двух местах. Наличие высокой твердости металла пластины создает условия для повышения износостойкости и наряду с неоднократной периодической заменой пластины обеспечит увеличение долговечности, а специфика приваривания способствует повышению ремонтопригодности и простоте восстановления, соблюдение же при восстановлении нормативных размеров позволит возобновить служебные свойства лапы в соответствии с агротехническими требованиями.

Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения «новизна».

Известные технические решения подразумевают: "восстановление лапы путем горячего пластического деформирования за счет ранее сформированного наплавкой металла и последующего упрочнения термическим методом, а также путем крепления угловой пластины, предварительно упрочненной электролизным борированием тыльной стороны, резьбовым соединением, что отсутствует в предлагаемом способе. Кроме того, приваривание заранее термообработанной на всю глубину и по всему объему пластины на твердость не мене 50 HRC производится с тыльной стороны сплошным швом, а со стороны рабочей поверхности короткими швами в двух местах позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «существенные отличия»

На фиг.1 показано: а - изношенная лапа; б - восстановленная лапа - вид стороны рабочей поверхности; в - восстановленная лапа - вид с тыльной стороны.

Осуществление данного способа демонстрируется на примере культиваторной лапы высевающего органа посевного комплекса «Морис» (фиг 1). На рабочую поверхность приваривается компенсирующая пластина, копирующая изношенную область с ее перекрытием на 8-10 мм. Приваривание производится: со стороны рабочей поверхности двумя короткими швами 6-8 мм; с тыльной стороны сплошным швом. В качестве электродного материала использовался электрод для сварки углеродистых сталей диаметром 3 мм. Сила сварочного тока Г=120-130А. В качестве компенсирующей вставки использовался металл рессор, утративших упругие свойства, но имеющих твердость около 50HRC.

Источники информации

1. Патент на изобретение RU №2443523. Опубликовано: 27.02.2012 Бюл.№6.

2. Патент на изобретение RU №2325258. Опубликовано 27.05.2008.

Способ упрочняющего восстановления стрельчатых лап культиваторов, включающий присоединение термоупрочненной компенсирующей пластины к части лапы, пригодной для восстановления, отличающийся тем, что компенсирующую пластину выполняют идентичной по форме изношенной части лапы и с размером изношенной части, увеличенным на 8-10 мм по направлению движения лапы, при этом компенсирующую пластину изготавливают из рессорно-пружинистой стали, термоупрочненной по всему объему на твердость не менее 50HRC, а присоединение пластины осуществляют привариванием с тыльной стороны лапы сплошным швом на всю длину крыльев лапы и с рабочей стороны лапы - швами длиной 6-8 мм в средней части каждого крыла лапы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ремонта лопаток газовой турбины, снабженной по меньшей мере одной платформой, которая вследствие коррозионного воздействия по меньшей мере на одной боковой поверхности платформы имеет недостаточный размер.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для ремонта деталей машин.

Способ обработки расположенной на конце соединительной трубы уплотнительной поверхности, смонтированной в энергетической или промышленной установке запорной арматуры, включающий следующие этапы: верхняя часть арматуры и встроенные элементы корпуса удаляются из корпуса запорной арматуры, вследствие чего отверстие корпуса освобождается, имеющее контропору зажимное устройство через отверстие (14) 14) (14) корпуса помещается в соединительную трубу или в другую соединительную трубу и закрепляется на ее внутренней стенке, через отверстие корпуса имеющий опору обрабатывающий станок вводится в корпус и посредством своей опоры устанавливается на контропоре, с помощью обрабатывающего станка производится этап обработки на уплотнительной поверхности, обрабатывающий станок отделяется от контропоры и удаляется через отверстие корпуса, зажимное устройство отделяется от соединительной трубы и удаляется через отверстие корпуса, верхняя часть арматуры и встроенные элементы размещаются на корпусе.
Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем.

Изобретение относится к ремонту диска вентиляторного ротора турбореактивного двигателя, содержащего на ободе, по меньшей мере, одну радиальную внешнюю радиальную лапку для удерживания межлопаточной платформы с просверленным осевым отверстием, соответствующим зоне износа для приема осевого крепежного элемента, содержащего головку и стержень с частичной винтовой резьбой, при этом крепежный элемент проходит в осевое отверстие так, чтобы головка опиралась на первую поверхность лапки затягиванием гайки на винтовой части стержня на противоположной части лапки, причем упомянутый крепежный элемент образует средство радиального удержания лапки, жестко закрепленное на ободе.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и подвергающихся эрозионному разрушению или иным видам эксплуатационных повреждений.

Изобретение относится к ремонту широкого класса техники, содержащей толстолистовые элементы конструкции и изделия с поверхностными трещинами, и может быть использовано при восстановлении авиационной, сельскохозяйственной и автотракторной техники.

Изобретение относится к области восстановления изношенных в процессе эксплуатации деталей методом наплавки и может быть применено на ремонтных предприятиях, занимающихся реновацией деталей, например толкателя клапана двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к способу восстановления изношенных поверхностей бронзовых втулок скольжения. Осуществляют термоциклическую диффузию металлических порошков в восстанавливаемую поверхность втулок скольжения.

Изобретение относится к области металлообработки. Осуществляют электромеханическую высадку поверхности детали с образованием на ней канавок и электромеханическое сглаживание высаженных участков.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим генераторам с конденсаторным самовозбуждением, и может быть использовано в устройствах ручной дуговой электросварки.

Изобретение относится к области электротехники, в частности - к асинхронным генераторам с конденсаторным самовозбуждением, и может быть использовано в устройствах ручной дуговой сварки.

Изобретение относится к электронной импульсной технике, в частности к сварочному трансформатору, и может быть использовано в сварочных установках инверторного типа, предназначенных для контактной и дуговой сварки, а также резки различных изделий.

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для сварки полос, которые устанавливаются в высокопроизводительных непрерывных металлургических агрегатах, например трубосварочных и профилегибочных станах, травильных линиях и пр.

Изобретение относится к контактному узлу сварочного аппарата для двух сварочных проволок. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к технологической оснастке и оборудованию для оснащения процесса изготовления корпусных конструкций. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению трубопровода для транспортировки углеводородов. .

Изобретение относится к индукторному сварочному генератору аксиального типа и может быть использовано при изготовлении автономных источников питания сварочной дуги.
Изобретение относится к плазменной сварке металлов электродуговыми плазмотронами и может быть использовано в зубопротезном и ювелирном деле, машиностроении, приборостроении и производстве искусственных волокон.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к изготовлению и восстановлению лемехов с одновременным их упрочнением. Лемех плуга содержит несущую часть лемеха с отверстиями для крепления к плугу и режущую носовую часть.
Наверх